JPH05146905A - 管板への管穴の穿設方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 穴明け装置を移動可能に支持している装置
の、管板との平行度の低下によりおよび移動時および管
穴穿設時の振動発生により低下していた、管板面に穿設
される管穴の直角度、位置などの精度を向上させ、かつ
穿設時に切削油が管板に付着したり切り粉を噛み込んだ
りすることを解消すること。 【構成】 水平方向に保持した管板１の下面側に穴明け
手段２４，２５を配置するとともに、これらをシリンダ
２７，２８によって支持し、管板へ下面側から上面側へ
向けて管穴を穿設するようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器、反応器ある
いは蒸気発生器などに設けられている、管板に管穴を穿
設するための方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、管板に管穴を穿設するためには、
管板を水平に設置してその上方から垂直にドリルを作用
させて管穴を穿設する方法と、管板を垂直に設置してそ
の側方から水平にドリルを作用させて管穴を穿設する方
法とが採用されていた。

【０００３】図３は、管板を水平に設置してその上方か
ら垂直にドリルを作用させて管穴を穿設する方法を説明
したものである。すなわち、円盤状の管板１は台板２上
にスペーサ３を介して水平に設置され、クランプ４によ
って固定される。また、台板２の両側部にはレール５が
敷設されていて、このレール５上を移動するように門型
架構６が設けられている。そして門型架構６には、ドリ
ル７を有する穴明け装置８が、架構６の長手方向に沿っ
て移動可能に保持されている。

【０００４】従って、門型架構６と穴明け装置８とを数
値制御装置によって制御して移動させ、管板１の所定位
置に穴明け装置８のドリル７を位置させ、ドリル７を回
転させながら下方へ送り出して管板１に管穴を穿設す
る。図３に示したものはドリル７を３本持っているの
で、一度に３個の管穴を管板１に穿設することができ、
数値制御装置によって門型架構６と穴明け装置８とを移
動させながら、順次管穴を穿設するものである。

【０００５】次に図４は、管板を垂直に設置してその側
方から水平にドリルを作用させて管穴を穿設する方法を
説明したものであり、図３と同一部分には同一符号を付
して示してある。すなわち、円盤状の管板１は立設され
たペンガラス１１にスペーサ３を介して垂直に設置さ
れ、クランプ４によって固定される。そしてこれらの側
部にはレール５が敷設されていて、このレール５上を移
動するように移動装置１２が設けられている。この移動
装置１２には、昇降ガイド１３が立設されており、ＢＴ
Ａ方式のカッタ１４を有する穴明け装置８が、昇降ガイ
ド１３の長手方向に沿って垂直に移動可能に保持されて
いる。

【０００６】従って、移動装置１２と穴明け装置８とを
数値制御装置によって制御して、移動装置１２を水平方
向にまた穴明け装置８を垂直方向に移動させ、管板１の
所定位置に穴明け装置８のカッタ１４を位置させて、カ
ッタ１４を回転させながら水平方向へ送り出して管板１
に管穴を穿設する。図４に示したものもカッタ１４を３
本持っているので、一度に３個の管穴を管板１に穿設す
ることができる。なお、穴明け装置８には切削油循環装
置が備えられており、カッタ１４へ潤滑油を供給すると
ともに切り粉を回収している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の穴明け方法には次のような問題があった。

【０００８】すなわち、管穴は管板１の表面と直角にな
るように穿設する必要があるが、管板１を水平に設置し
て、その上方から垂直にドリル７を作用させて管穴を穿
設する方法では、管板１の表面と門型架構６との平行度
を厳密に設定することが必要となる。しかし、門型架構
６は無負荷時には穴明け装置８および門型架構６自体の
重力によって下方へ撓み、負荷時には穴明け反力のため
に上方へ撓むので、平行度が低下するという難点があっ
た。また、門型架構６はその構造上剛性が小さいので、
レール５上を移動するとき振動が発生するとともに穴明
け開始時にもこの振動が残留し、管穴の穴明け精度を低
下させることになっていた。更に、管板１が厚いために
深い管穴を穿設するときには、穴明け中に切り粉が管穴
の中に滞留してドリル７と穴面の間に噛み込む恐れがあ
り、このようなときには、穴面の仕上げ精度が低下した
り、ドリル７が曲がって管板１の下面に貫通した管穴の
位置がずれてしまうという問題があった。特に、管穴の
曲がりによる位置ずれは穴明け作業の終了後でなければ
チェックできないものであった。

【０００９】一方、管板１を垂直に設置してその側方か
ら水平にドリルを作用させて管穴を穿設する方法では、
ペンガラス１１や昇降ガイド１３は片持ち状態で立設さ
れているために剛性が小さく、穴明け反力のために撓み
を生じたり振動を生じるので、管穴の管板１の表面との
直角精度や位置精度が低下するという難点があった。更
に、管板１が垂直方向にあるために、穴明け時に発生す
る切削油の飛散防止処理が十分でないと作業場内に油ミ
ストが浮遊して作業環境を阻害するという問題もあっ
た。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めの手段としてこの発明は、水平方向に保持した管板の
下面側に穴明け手段を配置し、この穴明け手段によって
前記管板へ下面側から上面側へ向けて管穴を穿設するよ
うにしたものである。さらに他の手段として、管板を水
平方向に保持する管板保持手段と、この管板保持手段に
より保持されている管板の下面側に配置された架構と、
この架構に移動可能に保持され前記管板の下面側に対向
した穴明け装置を有する穴明け装置駆動手段と、前記管
板保持手段あるいは前記架構の少なくともいずれか一方
を前記架構の長手方向に直交する水平方向へ移動させる
移動手段と、前記穴明け装置の作動時に作用する反力を
支持するために前記架構の要所を支持するように設けた
反力支持手段と、前記管板の要所を支持するように前記
架構に設けた管板支持手段とから成る管板への管穴の穿
設装置を提供する。

【００１１】

【作 用】上記の手段によれば、管板へ下面側から上面
側へ向けて管穴を穿設するので、穴明け中に切削油や切
り粉は下方へ落下し、切削油が管板に付着したり切り粉
を噛み込んだりする不都合が軽減される。また、架構の
要所を支持する反力支持手段や、管板の要所を架構で支
持する管板支持手段によって、穴明け時に作用する反力
を支持して撓みや振動を解消することができる。従っ
て、管穴の位置、管板面に対する管穴の直角度、穴面の
仕上げなどの精度を向上することができる。

【００１２】

【実施例】以下本発明に係る管板への管穴の穿設方法と
その装置の実施例について、図１および図２を参照して
詳細に説明する。なお図１は、本発明に係る管板への管
穴の穿設装置の一実施例を示した、一部を破断除去した
平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。

【００１３】さて、管板１は水平方向に保持されるもの
で、その管板１を保持する手段については後述する。こ
の水平に保持されている管板１の下面側に架構２１が配
置されている。すなわち、架構２１は、両端が水平に敷
設されているレール２２上を移動する一対の移動装置２
３に支持されていて、架構２１には、図示しない移動装
置や切削油供給装置を内装して、架構２１の長手方向へ
移動自在な穴明け装置駆動装置２４が設けられている。
この穴明け装置駆動装置２４には、穴明け装置としての
ＢＴＡ方式のカッタ２５が備えられており、切削油供給
装置により切削油を供給しながらカッタ２５を回転さ
せ、上方へ送りを与えるようになっている。

【００１４】さらに架構２１には、その長手方向に移動
可能に支持部材２６が装着されており、その上面には、
管板１を支持するために複数の管板支持用シリンダ２７
が備えられている。また、支持部材２６の下面には、カ
ッタ２５の作動時に架構２１に加わる反力を支持するた
めの、複数の反力支持用シリンダ２８が備えられてい
る。

【００１５】一方、架構２１の上方には、管板保持手段
としての締付装置３１に連結されガイド部材３２に嵌装
されたクランプ部材３３が対向して配置されており、一
対のクランプ部材３３によって管板１が保持されてい
る。さらに、一対のクランプ部材３３による保持方向に
対して直交する方向に管板１を保持するように、一対の
支持台３４が設けられている。この支持台３４は、レー
ル３５上に載置された移動台３６に支持シリンダ３７を
介して設けられたもので、送り出し装置３８に連結され
ている。

【００１６】次に本発明の作用について説明する。先
ず、管板支持用シリンダ２７、反力支持用シリンダ２８
および支持シリンダ３７を、図示しないサーボ装置など
によって、予め設定されたストロークとなるように作動
させ、反力支持用シリンダ２８により架構２１を支持部
材２６を介して床面で支持するとともに、管板支持用シ
リンダ２７および支持シリンダ３７を管板１の下面の高
さに設定する。また、送り出し装置３８によって、支持
台３４が管板１の下面の所定位置に置かれるように、レ
ール３５上を移動させる。このような状態のもとで、例
えば直径7,000mm、厚さ500mm程度の管板１を載置させ、
クランプ部材３３と締付装置３１で固定する。

【００１７】次に、架構２１を支持している反力支持用
シリンダ２８および管板１を支持している管板支持用シ
リンダ２７による支持を解除し、図示しない数値制御装
置などの制御のもとで、架構２１および穴明け装置駆動
装置２４を移動させ、カッタ２５を管板１の穴明け開始
位置に設定する。その後再度、架構２１を支持部材２６
を介して床面で支持するように反力支持用シリンダ２８
を作動させるとともに、管板１の下面を架構２１に支持
させるように管板支持用シリンダ２７を作動させる。

【００１８】このような状態のもとで、穴明け装置駆動
装置２４を作動させることにより、カッタ２５を回転さ
せながら上方へ送り出して、管板１に管穴を穿設する。
このとき、図示しない切削油供給装置により切削油を供
給するので、穴明けの際に発生する切り粉は、カッタ２
５の円筒部の外周と管穴との隙間から切削油とともに下
方へ落下して排出され、切削油を濾過することにより除
去される。この穴明けが終了すると、穴明け装置駆動装
置２４を移動させて、カッタ２５を次の穴明け位置に設
定する。また、架構２１の長手方向への穴明けが終了す
ると、架構２１を穴明け装置駆動装置２４の移動方向に
対して直交する方向へ水平に移動させて、カッタ２５を
新たな穴明け位置に設定することになるが、架構２１を
移動させるときには、前述のように、反力支持用シリン
ダ２８および管板支持用シリンダ２７による支持を解除
する必要がある。

【００１９】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ことなく、要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施
できることは言うまでもない。例えば、架構２１を固定
しておいて、管板保持手段としての締付装置３１やクラ
ンプ部材３３を、架構２１の長手方向に対して直交する
方向へ水平に移動させるようにしてもよい。また、反力
支持用シリンダ２８や管板支持用シリンダ２７を、穴明
け装置駆動装置２４に設けるようにしてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、架
構の要所を支持する反力支持用シリンダや、管板の要所
を架構で支持する管板支持用シリンダによって、架構の
重量や管板への穴明け時に作用する反力を床面などで支
持することができ、架構の撓みや移動時に生ずる振動を
解消することができる。従って、架構と管板面との平行
度が向上し、管板面に対する管穴の直角精度が向上す
る。また、管板へ下面側から上面側へ向けて管穴を穿設
するので、穴明け中に切削油や切り粉は下方へ落下し、
切削油が管板に付着したり切り粉を噛み込んだりする不
都合を解消することができる。従って、管穴の位置、管
板面に対する管穴の直角度、穴面の仕上げなどの精度を
向上することができ、さらに、管穴に位置ずれなどが生
じている場合のチェックが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管板への管穴の穿設装置の一実施
例を示した一部を破断除去した平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】管板を水平に設定した従来の管板への管穴の穿
設装置を示した側面図である。

【図４】管板を垂直に設定した従来の管板への管穴の穿
設装置を示した側面図である。

【符号の説明】

１ 管板 ２１ 架構 ２３ 移動装置 ２４ 穴明け装置駆動装置 ２５ カッタ ２７ 管板支持用シリンダ ２８ 反力支持用シリンダ ３３ クランプ部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平方向に保持した管板の下面側に穴明け
   手段を配置し、この穴明け手段によって前記管板へ下面
   側から上面側へ向けて管穴を穿設するようにした管板へ
   の管穴の穿設方法。
2. 【請求項２】管板を水平方向に保持する管板保持手段
   と、この管板保持手段により保持されている管板の下面
   側に配置された架構と、この架構に移動可能に保持され
   前記管板の下面側に対向した穴明け装置を有する穴明け
   装置駆動手段と、前記管板保持手段あるいは前記架構の
   少なくともいずれか一方を前記架構の長手方向に直交す
   る水平方向へ移動させる移動手段と、前記穴明け装置の
   作動時に作用する反力を支持するために前記架構の要所
   を支持するように設けた反力支持手段と、前記管板の要
   所を支持するように前記架構に設けた管板支持手段とか
   ら成る管板への管穴の穿設装置。