JPH0699314A - 放電切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】切断部の中心を支持すると共に、円弧電極の無
限回転と垂直移動をさせて、作業工程の削減と加工屑の
排出を良好にして加工効率の向上を図り、かつ切断後の
円盤の落下を防止する。また電極に加工屑の排出を良好
するスリット、溝や逃げ加工により漏洩電流のなくした
放電切断装置を提供する。 【構成】水中等において放電加工による切断を行う切断
装置において、被切断部材３の切断部中心を固定具18で
固定して切断部に電極38を対峙させると共に、この電極
38を切断部中心を中心として無限回転および垂直移動さ
せる駆動装置24，28と、下端が被切断部材３に当接し、
電極および駆動装置を支持する当接設置具42を備えたこ
とを特徴とする。さらに、上記電極38にスリット46ある
いは溝48の加工と、電極側面に逃げ加工50を施したこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水中等で行う放電切断に
係り、特に原子炉内で照射された高放射能の部材を水中
において切断する放電切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば原子炉内で照射されて高放
射能を帯びた板等を、所定の位置で放電切断装置を用い
て円盤状に切断加工を行う場合には、先ず図４の斜視図
に示すように、放電切断装置１のセンターリング治具２
を被切断部材の板３の上面で切断部分の両端に据え付け
た後に、放電切断装置１の本体４をセンターリング治具
２に装着して切断加工を行う。

【０００３】前記放電切断装置１は本体４とセンターリ
ング治具２で構成されていて、この本体４は両端に穴５
を明けたアーム６の中央に片側45度円弧で一対の円弧形
電極７と、サーボモータ８およびシリンダ９が設置して
ある。またセンターリング治具２は、左右一対で基板上
に位置調整ボルト10、レベル調整用ボルト11とガイドピ
ン12およびシリンダ13が配設して構成されている。

【０００４】この放電切断装置１による切断加工は、大
きく２段階の工程に分けて実施される。先ず第１工程で
は、一対の円弧形電極７により左右対象位置での板３の
切断加工を行う。次の第２工程では、円弧形電極７を第
１工程と90度位相をずらした上下位置に変更して切断加
工を行い円盤14を切断する。

【０００５】さらに、この切断作業には４つのステップ
を要する。第１ステップで、センターリング治具２を被
切断部材の板３の上面で切断部分の両端に据え付ける。
第２ステップは、センターリング治具２に対して左右位
置に円弧形電極７を取り付けた放電切断装置１の本体４
を装着した後に、円弧形電極７を下降させて切断部の一
部（対象位置で各円弧45度）の切断加工を行う。

【０００６】第３ステップでは、本体４を一旦水中より
図示しないオペレーティングフロア（気中）に引き上げ
て、円弧形電極７を別の円弧形電極15に交換する。この
円弧形電極14は、前記円弧形電極７と90度位相をずらし
た上下位置でアーム６へ取付ける。さらに、図５の斜視
図で示すように本体４をセンターリング治具２に装着す
る前に、全周切断時における円盤14の落下を防止するた
めの落下防止治具16を第１ステップで切断した板３の切
り口に差し込む。

【０００７】第４ステップは、一対の円弧形電極15に交
換した本体４を再び前記センターリング治具２に装着し
て、上記第１ステップで切断した位置と90度位相をずら
した上下位置における板３の切断加工を実施する。これ
により円盤14の全周が切断されて板３より切り離される
が、円盤14は前記落下防止治具16により保持されてい
る。

【０００８】なお、放電切断装置１の本体４は、アーム
６の両端穴５，５でセンターリング治具２上に装着さ
れ、円弧形電極７，14はサーボモータ８による上、下送
り制御により移動して板３を貫通するまで切断加工をす
る。またセンターリング治具２は、レベル調整用ボルト
10と本体４を位置決めするための位置調整ボルト10、お
よび治具を固定するためのシリンダー13とガイドピン12
が設けられていて、本体４はアーム６の穴５，５にガイ
ドピン12を差し込んで装着される。さらに、センターリ
ング治具２に装着された放電切断装置１の本体４は、シ
リンダー９により切断部の位置決めを行った後に、位置
調整ボルト10を締め付けて固定される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の放電切断装置１
においては次のような課題があった。片側45度円弧で一
対の円弧形電極７，14を夫々上下移動して放電加工を実
施する方法のため、加工深さが深くなると切断加工に際
して生じた加工屑の円弧形電極７，14への付着が発生し
易くなる。

【００１０】加工屑の円弧形電極７，14付着現象は、切
断部詰まりと、漏洩電流が流れて加工効率が低下するた
め、その都度、円弧形電極７，14を引上げて加工屑を排
除した後に、再び切断加工を実施する必要から加工時間
が長引き、最悪の場合で加工屑の排除が困難となった場
合には、切断加工を停止することになる。

【００１１】切断が完了した際に円盤14の落下を防止す
るために、作業工程を大きく２工程に分割して円弧形電
極７，14の方向変更と交換を実施すると共に、この間に
落下防止治具16の取り付けを行うために、４ステップを
要し、作業に長時間を必要としていた。この作業時間が
長引くことは作業員数の増加と共に、作業員に対する放
射線の被曝量が増加することになる。

【００１２】本発明の目的とするところは、切断部の中
心を支持すると共に、円弧電極の無限回転と垂直移動を
させて、作業工程の削減と加工屑の排出を良好にして加
工効率の向上を図り、かつ切断後の円盤の落下を防止す
る。また電極に加工屑の排出を良好するスリット、溝や
逃げ加工により漏洩電流のなくした放電切断装置を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】水中等において放電加工
による切断を行う切断装置において、被切断部材の切断
部中心を固定具で固定して切断部に電極を対峙させると
共に、この電極を切断部中心を中心として無限回転およ
び垂直移動させる駆動装置と、下端が被切断部材に当接
し、電極および駆動装置を支持する当接設置具を備えた
ことを特徴とする。さらに、上記電極にスリットあるい
は溝の加工と、電極側面に逃げ加工を施したことを特徴
とする。

【００１４】

【作用】被切断部材の切断部中心に固定具を取付け、こ
の固定具を放電切断装置に固着することにより、放電切
断装置を被切断部材表面に設置する。水中において電極
と被切断部材との間に電圧を与え、駆動装置により円弧
形電極を中心点を中心として回転させ、かつ被切断部材
表面に近付けると、円弧形電極と被切断部材表面との間
で円周状に放電して、切断部において切断部材が切断さ
れる。この放電は常に電極が新しい加工面で放電するこ
とから、放電加工の効率が良好となる。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例については図面を参照して
説明する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分につ
いては同一符号を付して詳細な説明は省略する。図１
（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）は平面図を示す。放電切
断装置17は、頭部を六角テーパ状にしてボルト先端のネ
ジサイズを、前記被切断部材である板３に捩込んだ固定
具である芯出しボルト18の頭部に施したネジ穴と同サイ
ズとしたセンターボルト19を中心に通し、下端部に前記
芯出しボルト18の頭部が収まるように加工を施したセン
タープラグ20を、ベースプレート21の中心に取り付け
る。またベースプレート21の外周には電極昇降時のガイ
ドとして芯出しブシュ22が昇降プレート23に固定されて
いる。

【００１６】この昇降プレート23には、駆動装置の１つ
である電極昇降用サーボモータ24とボールネジ25が歯車
26，27を介して接続され、さらに他の駆動装置の電極回
転用サーボモータ28と昇降プレート23、および昇降時の
ガイドとしてガイド棒29が固定されている。前記ボール
ねじ25とガイド棒29を支持するためにベースプレート21
上には、ボールナット30とガイドブシュ31が固定されて
いる。

【００１７】電極回転用サーボモータ28の先端には歯車
32が取り付けられており、芯出しブシュ22の外周に位置
する歯車33と接続されている。この歯車33には集電板34
とジャーナル35が固定されており、このジャーナル35と
芯出しブシュ22の間にはベアリング36がリング状の絶縁
体37を介して取付けられている。

【００１８】なお、歯車33の回転により集電板34とジャ
ーナル35が回転し、ジャーナル35には板３の切断外径に
合わせた、図２の斜視図に示すような円弧形電極38が電
極ホルダー39を介して接続されており、ジャーナル35の
回転により円弧形電極38が回転する構造となっている。

【００１９】前記昇降プレート23には、加工電源40を供
給するためのブラシ41がスプリング力によって集電板34
に接するように固定されていて、これにより円弧形電極
38を無限回転させることができる。さらに、前記ベース
プレート21の端部には、当接設置具である４本（３本以
上）のジャッキボルト42とナット43が固定されており、
これにより放電切断装置17の自重と切断された円盤14の
重量を支えるように構成されている。

【００２０】次に上記構成による作用について説明す
る。切断しようとする被切断部材である板３の上面にお
いて切断部の中心点に予めネジ穴44を加工し、このネジ
穴44に固定具である前記芯出しボルト18を取付ける。こ
の板３の上面に取付けた芯出しボルト18にセンタープラ
グ20をかぶせ、センターボルト19の先端のネジ部を芯出
しボルト18の頭部ネジ穴に締め込むことにより、板３と
センタープラグ20が接地し、当接設置具の４本（３本以
上）のジャッキボルト42を締め込んで板３に接地させる
ことにより放電切断装置17の据付けが完了する。

【００２１】板３の切断に際して当初は円弧形電極38を
板３の表面より上に位置させておき、円弧形電極38とベ
ースプレート21およびジャッキボルト42を介して板３と
の間に加工電源40より電圧を与える。前記円弧形電極38
を電極回転用サーボモータ28で無限回転させると共に、
電極昇降用サーボモータ24により、円弧形電極38が回転
している状態で降下させる移動制御を行うことにより板
３の自動切断加工を開始する。

【００２２】回転する円弧形電極38は、板３との間で放
電を繰り返し、円を描いて常に異なる加工面と放電して
切断加工が行われる。なお、切断加工の際に生じる加工
屑は円弧形電極38の回転力によって外周に飛ばされて排
除するため、加工屑が電極との間に溜まることがなく、
従って、連続して切断加工が実施できる。

【００２３】また円弧形電極38が回転しているために、
板３の切断が円弧状に行われるために、電極を途中で交
換して方向を変更する必要がなく、放電切断装置17は１
回の据付けで板３を円盤状に切断することが可能であ
る。さらに、切断完了時の切断された円盤14は、先にセ
ンタープラグ20にセンターボルト19で固定されており、
かつジャッキボルト42により落下することなく支持され
る。

【００２４】上記のように、無限回転する円弧形電極38
および切断した円盤14を支持する構造を具備した放電切
断装置17によれば、従来のセンターリング治具２と落下
防止治具16や、これらの取付け作業等が不要となるばか
りか、電極の回転により加工中に発生した加工屑の除去
作業がなくなり、連続加工が可能となって１度の据付け
で板３の切断ができる。これにより切断時間と作業工程
が短縮され、作業員数の削減と放射線被曝が大幅に低減
される。

【００２５】図３は円弧形電極の改良した変形例を示
し、いずれも要部を拡大した正面図、下面図、縦断面図
である。図３（ａ）に示す円弧形電極45は、電極に電極
の回転方向と逆方向に角度θ（０°≦θ＜90°）のスリ
ット46が施してあり、電極の回転力により加工中に発生
した加工屑が、このスリット46より外部に排出されるた
め、円弧形電極45と板３との間の放電が良好となり、加
工屑の詰まりによる加工速度の低下がなく加工効率が向
上する。

【００２６】図３（ｂ）に示す円弧形電極47は、電極の
側面に電極の回転方向と逆方向に角度θ（０°≦θ＜90
°）の溝48が加工してあり、電極の回転力により加工中
に生じた加工屑が、この溝48より排出されて、上記図３
（ａ）に示す円弧形電極45と同様の効果が得られる。

【００２７】図３（ｃ）の円弧形電極49は、上記図３
（ａ）と同様にスリット46が施してあり、かつ放電によ
る切断に寄与しない両側面を円周状にわたり逃がし加工
50をした構造で、切断加工に際して加工深さが深くなる
につれ、電極の側面に発生した加工屑の付着によって通
電電流の一部が側面より漏洩して、実際の切断に使われ
る電流が減少し、切断加工量が少なくなって加工時間が
長びく。

【００２８】しかしながら、にがし加工50部により電極
側面からの漏洩電流がなくなるために全通電電流が有効
に切断加工に寄与し、スリット46による加工屑排出効果
と共に切断加工効率が向上する。図３（ｄ）に示す円弧
形電極51は、上記図３（ｂ）と同様に溝48の加工と、電
極側面のにがし加工50が施こされた構造で、溝48の加工
屑排出効果と、にがし加工50部による漏洩電流防止効果
により切断加工効率が向上する。

【００２９】上記、電極の変形例の特許請求の範囲の実
施態様項として下記がある。「「請求項２」円弧電極に
スリットあるいは溝の加工を施したことを特徴とする請
求項１の放電切断装置」。「［請求項３］円弧電極の側
面に逃げ加工を施したことを特徴とする請求項１および
請求項２の放電切断装置」。

【００３０】

【発明の効果】以上本発明によれば、水中等で実施する
放電加工による板の切断を遠隔操作にて容易に行うこと
ができ、また切断された円盤を支持する構造を具備して
いるため落下防止治具等が不要となる。さらに、加工屑
の排出が良好で連続した切断加工作業が可能で切断装置
の据付け１度で済む。従って、作業工程が少なく、切断
時間の短縮が図れることから作業効率の向上と、作業員
の削減および放射線被曝が大幅に低減される効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の放電切断装置の外形図
（ａ縦断面図、ｂ平面図）。

【図２】本発明に係る一実施例の電極の斜視図。

【図３】本発明に係る電極の各変形例の要部拡大図
（ａ，ｂ，ｃ，ｄ共、正面図、下面図、縦断面図）。

【図４】従来の放電切断装置で装着時を示す斜視図。

【図５】従来の放電切断装置で電極交換時を示す斜視
図。

【符号の説明】

３…板、14…円盤、17…放電切断装置、18…芯出しボル
ト、19…センターボルト、20…センタープラグ、21…ベ
ースプレート、22…芯出しブシュ、23…昇降プレート、
24…電極昇降用サーボモータ、25…ボールネジ、26，2
7，32，33…歯車、28…電極回転用サーボモータ、29…
ガイド棒、30…ボールナット、31…ガイドブシュ、34…
集電板、35…ジャーナル、36…ベアリング、37…リング
状の絶縁体、38，45，47，49，51…円弧形電極、39…電
極ホルダー、40…加工電源、41…ブラシ、42…ジャッキ
ボルト、43…ナット、44…ネジ穴、46…スリット、48…
溝、50…逃がし加工。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 史朗 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中等において放電加工による切断を行
   う切断装置において、被切断部材の切断部中心を固定具
   で固定して切断部に電極を対峙させると共に、この電極
   を切断部中心を中心として無限回転および垂直移動させ
   る駆動装置と、下端が被切断部材に当接し、電極および
   駆動装置を支持する当接設置具を備えたことを特徴とす
   る放電切断装置。