JPH05293706A - 自動調芯型遠隔操作式穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設置済みの丸棒に対してドリル切削刃を自動
的に調芯でき、それによって穿孔精度が向上し、且つ遠
隔操作を可能とする。 【構成】 ドリル本体１０とドリル固定ユニット２０が
分離・合体自在である。ドリル固定ユニットは、支柱２
３に沿ってスライド可能なドリル固定台２４と、丸棒掴
み部３０を有する。丸棒掴み部は、両側が対称ネジのＶ
ブロック移動用ネジ棒３２と、両ネジ部に螺合し互いに
逆方向に移動する２個の丸棒固定Ｖブロック３４ａ，３
４ｂを有する。両丸棒固定Ｖブロックはドリル切削刃の
中心軸から等距離で均等に移動し、穿孔対象である丸棒
への固定によってドリル固定ユニットが自立する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、既設の丸棒の中心に遠
隔操作で穿孔できる装置に関し、更に詳しく述べると、
任意径の丸棒に対してＶブロックにより高精度で自動調
芯し、その状態で所望の径の貫通孔を形成でき、合体・
分離可能なようにユニット化した自動調芯型遠隔操作式
穿孔装置に関するものである。この装置は、特に放射線
雰囲気下のような危険区域でマニプレータのような遠隔
操作機器によって穿孔作業を行うのに好適なシステムで
ある。

【０００２】

【従来の技術】工作物に貫通孔を形成する穿孔装置の代
表的な例はボール盤である。ボール盤は、その主軸に切
削刃を取り付けて回転切削運動を行わせると共に、主軸
に直線送り運動を与えることにより、テーブル上の工作
物を穿孔する装置である。工作物が丸棒などの場合は、
テーブル上に設置したＶブロックに丸棒を置き、それを
手動により又は自動的に移動させることにより穿孔位置
を主軸の直下に合わせている。

【０００３】しかし、工作物が設置済みで（既設の）動
かせないあるいは動かし難い場合には、その工作物をテ
ーブル上で保持できないため、ボール盤は使用できな
い。そのような例としては、例えば原子力施設等の放射
線雰囲気中に設置した扉開閉装置の駆動軸（丸棒）に発
生した滑りの対策として、駆動軸の中心を貫通する穿孔
を行い、この貫通孔に固定ピンを取り付けることにより
滑りを解消し、恒久的な滑り止め対策を実施する場合が
ある。そこで既設の丸棒の中心に穿孔する場合には、通
常、電動式のハンド・ドリルが用いられる。穿孔作業
は、作業者が切削刃先端を丸棒の被穿孔位置に当てて調
芯（芯合わせ）を行い、ドリルを駆動して貫通孔を成形
する。その際、切削刃と丸棒との調芯を容易に行えるよ
うな器具は未だ開発されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ハンド・ドリルによる
既設の丸棒に対する穿孔作業は、上記のように作業員に
よる調芯作業を伴うため、作業員の技能によるところが
多く、穿孔精度のバラツキが大きい問題があった。また
放射線雰囲気下での穿孔作業は、作業員の立ち入りを伴
うため放射線被曝作業となる。しかも作業者は多数の放
射線防護具を着用しており、それによって作業性が著し
く低下し、作業者に過大な負担をかける結果をもたらし
ていた。

【０００５】放射線被曝などの危険を回避するために
は、マニプレータにより遠隔操作で穿孔作業を行うこと
が考えられるが、従来のドリルでは調芯作業が行い難
く、現実には実施不可能である。

【０００６】本発明の目的は、設置済みの丸棒に対して
ドリル切削刃を自動的に調芯でき、それによって穿孔精
度が向上し、且つ遠隔操作が可能なため危険作業区域内
に作業者が立ち入らずに済むような穿孔装置を提供する
ことである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の自動調芯型遠隔
操作式穿孔装置は、ドリル本体と、それが着脱自在のド
リル固定ユニットを具備している。このドリル固定ユニ
ットは、ベース部と、それに立設した支柱と、該支柱に
沿ってスライド可能なドリル固定台と、前記ベース部に
設けた丸棒掴み部を有する。該丸棒掴み部は、両側を対
称ネジに加工し回転自在に支持されるＶブロック移動用
ネジ棒と、両側のネジ部にそれぞれ螺合し該ネジ棒の回
転により互いに逆方向に移動する２個の丸棒固定Ｖブロ
ックと、前記ネジ棒に固定されたＶブロック締め付けレ
バーを有する。そしてＶブロック締め付けレバーの操作
により両丸棒固定Ｖブロックはドリル切削刃の中心軸か
ら等距離で均等に移動し、穿孔対象である丸棒（中実の
みならず中空も含む）への固定によってドリル固定ユニ
ットが自立可能になっている。

【０００８】ドリル本体は、チャックにより切削刃を保
持し該チャックの開閉により切削刃を交換可能である。
ドリル固定ユニットは、ドリル本体をドリル固定レバー
操作により自由に着脱できる構造である。更に、前記ド
リル本体をドリル固定レバー操作により自立保持可能で
且つチャック開閉レバー操作によりチャックを開閉可能
な切削刃交換ユニットがある。そして上記の各ユニット
は、全て遠隔操作機器により合体・分離が可能となるよ
うに設計されている。

【０００９】

【作用】ドリル固定ユニットは、ドリル固定台でドリル
本体を保持すると共に、ドリル本体に直線スライド運動
を与える。ドリル固定台の丸棒掴み部は、丸棒を掴んで
ドリル固定台を自立可能とする。その際、丸棒固定Ｖブ
ロックは、逆ネジが切られたＶブロック移動用ネジ棒の
回転により、ドリル切削刃の中心軸から等距離で互いに
逆方向に均等に移動する。これによって任意の外径の丸
棒を掴んだ時に、常に丸棒の中心と切削刃の中心は常に
一致する。ドリル本体は、ドリル固定台で保持され、該
ドリル固定台は穿孔対象である丸棒に固定されるため、
単にドリル切削刃を回転させてドリル本体をスライド駆
動するだけで、精度よく穿孔作業を行える。この操作
は、マニプレータなどにより遠隔的に実施可能である。

【００１０】ドリル本体はドリル固定台に対してドリル
固定レバー操作で合体・分離でき、またドリル本体は切
削刃交換ユニットに対してドリル固定レバー操作で合体
・分離できる。切削刃交換治具はドリル本体に被せるだ
けでよい。本発明では、穿孔のみならず合体・分離作業
も、いずれもレバーによる単純な操作で済むため、切削
刃の交換なども含めて、全作業を遠隔操作で行えるよう
になる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明に係る自動調芯型遠隔操作式穿
孔装置の一実施例を示す説明図である。この穿孔装置
は、ドリル本体１０と、それを着脱自在のドリル固定ユ
ニット２０を備えており、図１はそれらが合体した状態
を示している。分離した状態でのドリル固定ユニット２
０を図２に示す。図３はその丸棒掴み部の平面図であ
る。またドリル本体１０を図４に示す。本システムはそ
れらの他に、切削刃交換ユニット４０がある。それを図
５に示す。仮想線は切削刃交換ユニット４０と合体させ
たドリル本体１０を表している。

【００１２】ドリル本体１０は、基本的には通常の電動
式ハンド・ドリルと同様であり、駆動用モータ及び減速
ギアなどを内蔵し、チャック１２により切削刃１４を保
持する。そしてチャック１２の開閉により切削刃１４の
交換（径の異なる切削刃及び破損した切削刃などの交
換）が可能である。このドリル本体１０では、筒状のケ
ーシングの側面に把持部１６が取り付けられている。こ
の把持部１６は、ドリル固定ユニット２０への取り付け
及び取り外しの際の操作性を考慮して最適な位置関係に
なるように設けている。

【００１３】ドリル固定ユニット２０は、コの字型のベ
ース部２２と、それに立設する支柱２３と、該支柱２３
に沿ってスライド可能なドリル固定台２４と、前記ベー
ス部２２のドリル固定台２４とは反対側に設けた丸棒掴
み部３０を有する。支柱２３は溝付きの丸棒であり、ド
リル固定台２４は、その溝に嵌合して回転することなく
支柱長手方向のみにスライドする。また下降範囲の制限
のためのストッパ機構を設けてある。この支柱２３はベ
ース部材２２の片隅に固定されている。ドリル本体１０
は、ドリル固定台２４に装着しドリル固定レバー２６の
操作によって合体できる。具体的には、ドリル本体１０
を筒を中割りにした中に入れ、固定の際にネジで締め付
ける構造であり、ネジの頭がドリル固定レバー２６に結
合している。ドリル固定台２４に固定したドリル本体１
０をスムーズに所望の範囲だけ移動できるように、ドリ
ル操作レバー２７を設ける。ドリル操作レバー２７は真
っ直ぐの棒であり、その先端を支柱２３に枢着し、中間
部を中空のボスに通す構造である。このドリル操作レバ
ー２７を動かすことにより、ドリル固定台２４がスライ
ドし、ひいてはドリル本体１０の直線送りがなされる。

【００１４】丸棒掴み部３０は、両側を対称ネジ（同じ
ピッチの逆ネジ）に加工したＶブロック移動用ネジ棒３
２と、両側のネジ部にそれぞれ螺合してネジ棒の回転に
より互いに逆方向に移動する２個の丸棒固定Ｖブロック
３４ａ，３４ｂと、前記ネジ棒３２の一端に固定された
Ｖブロック締め付けレバー３６を有する。前記ネジ棒３
２は、前記コの字型ベース部２２の両側突出部によって
回転自在に両持保持される。そしてＶブロック締め付け
レバー３６の回動操作により、両丸棒固定Ｖブロック３
４ａ，３４ｂは切削刃１４の中心軸から等距離で逆方向
に均等に移動して、穿孔対象である既設の丸棒５０を緊
締し、それによってドリル固定ユニット１２が自立でき
るようになっている。自動調芯可能な丸棒の太さは、丸
棒掴み部３０の構造（主としてＶブロック移動用ネジ棒
３２の長さや２個の丸棒固定Ｖブロック３４ａ，３４ｂ
の大きさ等）によって制限されるが、丸棒固定Ｖブロッ
ク３４ａ，３４ｂ同士がぶつかるか、周辺の構造物に丸
棒がぶつかる太さまでのものに対応できる。なお、ベー
ス部材２２のドリル本体中心線上には切削刃１４が自由
に出入りできる大きさの貫通孔２８が形成されている。
この貫通孔２８とＶブロック移動用ネジ棒３２とは互い
にずれて配置されていて、該ネジ棒３２が切削刃１４の
進入を阻害しないようになっていることは言うまでもな
い。

【００１５】切削刃交換ユニット４０はドリル本体１０
を自立させて切削刃の交換を容易に行えるようにするも
のである。そのドリル本体の自立固定構造は、ドリル固
定ユニット２０のドリル固定台２４及びドリル固定レバ
ー２６と同様である。即ち、中割りにした筒を有するベ
ース部材４２とドリル固定レバー４４を有し、ドリル本
体１０をベース部材４２の中に入れ、ドリル固定レバー
４４を回動することでネジで締め付け固定する。更に切
削刃交換ユニット４０は、自立したドリル本体１０に上
に被せる切削刃交換治具４５と、それに搭載したチャッ
クキー４６と、該チャックキー４６を回転してチャック
の開閉を行うチャック開閉レバー４７を有する。

【００１６】本システムはマニプレータのような遠隔操
作機器で取り扱うことを前提とし、穿孔対象である丸棒
に組み付ける構造であるため、各ユニットを遠隔操作機
器の取扱い荷重以下の重量にしている。また穿孔時のド
リル押し付け力についても、ドリル操作レバー２７を長
くすることによって取扱い荷重以下となるようにしてい
る。

【００１７】次に本装置の使用方法について述べる。穿
孔作業は次のようにして行う。 穿孔対象である既設の丸棒５０を、ドリル固定ユニッ
ト２０の丸棒掴み部３０で掴む。丸棒５０を挾むように
２個の丸棒固定Ｖブロック３４ａ，３４ｂを位置し、Ｖ
ブロック締め付けレバー３６の回動操作により締め付け
て固定する。これによってドリル固定ユニット２０は既
設の丸棒で自立保持される。 ドリル固定レバー２６でドリル固定台２４を開き、ド
リル本体１０をドリル固定台２４にセットして、ドリル
固定レバー２６で固定する。この及びの操作で丸棒
５０と切削刃１４とは自動調芯される。 ドリル操作レバー２７を操作して、丸棒５０に穿孔す
る。 穿孔作業終了後は、上記と逆の手順で両ユニットを分
解する。

【００１８】切削刃の交換作業は次のようにして行う。 ドリル本体１０を切削刃交換ユニット４０のベース部
材４２にセットし、ドリル固定レバー４４を回動するこ
とでネジで締め付け固定する。これによってドリル本体
１０はチャック１２が上向きで自立保持される。 ドリル本体１０に切削刃交換治具４５を被せチャック
キー４６をチャック１２に嵌合させる。チャック開閉レ
バー４７を操作してチャック１２を緩め、切削刃１４を
取り外す。 交換する切削刃をチャック１２に挿入し、チャック開
閉レバー４７を操作してチャック１２を締め付ける。 ドリル本体１０から切削刃交換治具４５を取り外す。
ドリル固定レバー４４を回動してネジを緩めてドリル本
体１０をベース部材４２から取り出す。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記のように、Ｖブロックを用
いた自立構造を採用したことにより、穿孔対象である既
設の丸棒の中心とドリル切削刃の芯とを自動調芯でき、
穿孔精度が高まり、且つバラツキを最小限にすることが
できる。また各部を合体・分離可能なユニット化し、且
つ上記のように自動調芯式としたことにより、遠隔操作
機器での穿孔作業が可能となり、その結果、放射線雰囲
気下などでの放射線被曝が無くなり、危険区域での作業
を安全に且つ容易に行うことが可能となる。更に径の異
なる種々の丸棒の穿孔作業が単一の装置をそのまま用い
て行えるため、穿孔作業性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動調芯式遠隔操作型穿孔装置の
一実施例を示す説明図。

【図２】ドリル固定ユニットの正面図。

【図３】丸棒掴み部の平面図。

【図４】ドリル本体の正面図。

【図５】切削刃交換ユニットの説明図。

【符号の説明】

１０ ドリル本体 １２ チャック １４ 切削刃 ２０ ドリル固定ユニット ２２ ベース部材 ２３ 支柱 ２４ ドリル固定台 ３０ 丸棒掴み部 ３２ Ｖブロック移動用ネジ棒 ３４ａ，３４ｂ 丸棒固定Ｖブロック ３６ Ｖブロック締め付けレバー ４０ 切削刃交換ユニット ４４ ドリル固定レバー ４５ 切削刃交換治具 ５０ 丸棒

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドリル本体と、それが着脱自在のドリル
   固定ユニットを具備し、該ドリル固定ユニットは、ベー
   ス部と、それに立設した支柱と、該支柱に沿ってスライ
   ド可能なドリル固定台と、前記ベース部に設けた丸棒掴
   み部を有し、該丸棒掴み部は、両側を対称ネジに加工し
   回転自在に支持されるＶブロック移動用ネジ棒と、両側
   のネジ部にそれぞれ螺合し該ネジ棒の回転により互いに
   逆方向に移動する２個の丸棒固定Ｖブロックと、前記ネ
   ジ棒に固定したＶブロック締め付けレバーを有し、該Ｖ
   ブロック締め付けレバーの操作により両丸棒固定Ｖブロ
   ックはドリル切削刃の中心軸から等距離で均等に移動
   し、穿孔対象である丸棒への固定でドリル固定ユニット
   が自立可能になっている自動調芯型遠隔操作式穿孔装
   置。
2. 【請求項２】 チャックにより切削刃を保持し該チャッ
   クの開閉により切削刃を交換可能なドリル本体と、該ド
   リル本体がドリル固定レバー操作により着脱自在のドリ
   ル固定ユニットと、前記ドリル本体をドリル固定レバー
   操作により自立保持可能で且つドリル本体に切削刃交換
   治具を被せチャック開閉レバー操作によりチャックキー
   を動かすことでチャックを開閉可能な切削刃交換ユニッ
   トからなり、遠隔操作機器により各ユニットを合体・分
   離可能とした請求項１記載の穿孔装置。