JPH0814472A - 栓体及び栓体着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管内外径の変化に対応する変更作業が容易で
あり、管端への栓体の取り付け・取り外し作業を自動化
できる栓体を提供すること。 【構成】 鋼管Ａの外径と略等しい径のフランジ部２ｂ
と、このフランジ部２ｂの一方側面に大径側が鋼Ａ管の
内径より若干大きな径で形成した截頭円錐筒状のシール
部２ａと、フランジ部２ｂの他方側面に同軸で一体に突
出形成したチャッキング部２ｃから成り、このチャッキ
ング部２ｃに重心が存するように栓体２を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば超音波探傷の際
に、細径長尺管の端部に装着される栓体及びこの栓体の
着脱を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼管、特に原子炉に使用される細径長尺
管はその品質に対する要求が厳しいので、多くの非破壊
検査が実施される。この非破壊検査のうち例えば水浸式
や水没式の超音波探傷を実施する際には、検査時に管の
内面へ水が侵入しないようにするため、検査前には管の
両端に栓体を取り付け、一方検査後には栓体を取り外す
作業が必要である。

【０００３】従来、上記した管端部での栓体の取り付け
・取り外し作業は専ら作業者による人為的作業に頼って
いた。しかし、作業者による人為的な作業のため、製造
コストの上昇・信頼性に欠ける等の問題点を有してい
た。また、実開昭６１−１６０００１号公報で、出荷に
際し鋼管内面の防錆、防塵を目的として管端に栓体を装
着する装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この装置は
上記した目的を達成するためのものであるから、栓体の
装着作業のみを行うものであり、栓体の取り外しについ
ては何等考慮されていない。それ故、この装置では上記
した問題点を充分に解消できない。

【０００５】また、上記装置では、パーツフィーダによ
り整列して取り出された栓体を吸着機構によって保持し
ているので、管内径の変化によって栓体の形状が変化す
ることに対応して、パーツフィーダの規制部の変更や吸
着機構の変更が必要であるが、この変更作業は容易では
なく、多大な労力が費やされる。

【０００６】本発明は、上記した問題に鑑みてなされた
ものであり、管内外径の変化に対応する変更作業が容易
であり、管端への栓体の取り付け・取り外し作業を自動
化できる栓体及びこの栓体の着脱装置を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の栓体は、鋼管の外径と略等しい径のフ
ランジ部と、このフランジ部の一方側面に大径側が鋼管
の内径より若干大きな径で形成した截頭円錐筒状のシー
ル部と、前記フランジ部の他方側面に同軸で一体に突出
形成したチャッキング部から成り、このチャッキング部
に重心が存するように形成したのである。

【０００８】そして、栓体の着脱装置は、前記栓体のチ
ャッキング部を着脱自在に把持するチャッキング装置
と、このチャッキング装置で把持した栓体を管端部に着
脱すべくチャッキング装置を管の軸心方向に移動自在な
スライド装置と、これらスライド装置とチャッキング装
置を上下方向に回動自在な旋回装置から構成したのであ
る。

【０００９】

【作用】本発明の栓体は、鋼管の外径と略等しい径のフ
ランジ部と、このフランジ部の一方側面に大径側が鋼管
の内径より若干大きな径で形成した截頭円錐筒状のシー
ル部と、前記フランジ部の他方側面に同軸で一体に突出
形成したチャッキング部で形成したので、前記截頭円錐
筒状のシール部を鋼管の内周面に挿入することによって
鋼管の内径に若干の寸法差があっても水の侵入を防止で
き、フランジ部を端面に当接させることによって防水性
を高めるとともに、管内周面へのシール部の挿入を規制
する。また、栓体は、前記チャッキング部に重心が存す
るように形成したので、チャッキング部を下方垂直な姿
勢で安定しようとする。

【００１０】そして、本発明の装置は、栓体のチャッキ
ング部を着脱自在に把持するチャッキング装置と、この
チャッキング装置で把持した栓体を管端部に着脱すべく
チャッキング装置を管の軸心方向に移動自在なスライド
装置と、これらスライド装置とチャッキング装置を上下
方向に回動自在な旋回装置から構成したので、スライド
装置を作動させてチャッキング装置で把持した栓体を管
端部に着脱でき、旋回装置を作動させて栓体を管端部に
対向する位置へ移送したり、管端部に対向する位置から
移送したりできる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付した図面に基
づいて説明する。図１は本発明の栓体を管端に装着した
状態を示す図、図２は本発明装置の構成要素である栓体
着脱装置の構成を示す正面図、図３は図２の平面図、図
４は本発明装置の構成要素であるチャッキング装置の構
成を示す断面図、図５は栓体をガイドレール上に整列し
た状態を示した図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面
図、図６は本発明の栓体着脱装置の設置位置を示す平面
図である。

【００１２】図１において、２は例えば超音波探傷を行
う際、鋼管Ａの端部に着脱する本発明の栓体であり、鋼
管Ａの外径と略等しい径のフランジ部２ｂの一方側面に
大径側が鋼管Ａの内径より若干大きな径で形成した截頭
円錐筒状のシール部２ａを、また他方側面に例えば円錐
状のチャッキング部２ｃを同軸で一体に突出形成したも
のである。そして、栓体２は全体が樹脂例えばポリエチ
レンで製作され、かつ前記シール部２ａが弾性を有する
ように筒状と成しているので、栓体２の重心はチャッキ
ング部２ｃに存する。

【００１３】図２及び図３において、１は上記した構成
の本発明の栓体２を超音波探傷を行う鋼管Ａの端部に装
着したり、また超音波探傷後に鋼管Ａの端部から取り外
したりする本発明の栓体着脱装置であり、栓体２のチャ
ッキング部２ｃを把持するチャッキング装置１１と、こ
のチャッキング装置１１を鋼管Ａの端部に接離移動させ
るスライド装置１２と、これらチャッキング装置１１と
スライド装置１２を所定角度一体的に旋回させる旋回装
置１３とで構成されている。このうち旋回装置１３はＬ
字状をした旋回アーム１３ａと、この旋回アーム１３ａ
をその短辺部１３ａｂの先端を枢支した軸１３ｃを中心
として上下方向に例えば９０°旋回させるロータリーシ
リンダー１３ｂとで構成されている。

【００１４】また、前記スライド装置１２は旋回アーム
１３ａの屈曲部近傍に設置されたシリンダー１２ａと、
このシリンダー１２ａのピストンロッド１２ｂの先端に
これと一体に取り付けられた押付力調整機構１４とで構
成されている。そして、前記チャッキング装置１１は、
この押付力調整機構１４の先端に取り付けられた連結部
材１５を介してスライド装置１２と一体に取り付けられ
ており、旋回アーム１３ａの長辺部１３ａａに沿って設
けられたガイドレール１３ｄに案内されてシリンダー１
２ａの作動によって旋回アーム１３ａの長辺方向にスラ
イドする。前記押付力調整機構１４は、例えばナット１
４ａを締め付けてばね１４ｂの力量を調節し、そのこと
によって栓体２を鋼管Ａの端部に装着する押付力を調整
するものである。

【００１５】また、前記チャッキング装置１１は例えば
図４に示すように、台座１１ａに設置されたエアーシリ
ンダ１１ｃのピストンロッド１１ｂの出退動によって、
その基端側を軸支されたレバー１１ｄａ・１１ｄｂの他
方端同士が接離移動し、その他方端に枢支したチャック
爪１１ｅａ・１１ｅｂをそれぞれ台座１１ａの先端にピ
ストンロッド１１ｂと垂直な方向に形成されたガイド１
１ｆに沿って相対して接離移動を行わせる構成である。
なお、１１ｇａ・１１ｇｂはチャック爪１１ｅａ・１１
ｅｂそれぞれに設けられた円筒コロであり、チャック爪
１１ｅａ・１１ｅｂには栓体２のチャッキング部２ｃを
把持するため、開放端側が拡がったＶ字状の溝１１ｈが
形成されている。

【００１６】７は上記した構成の本発明栓体２を、その
装着時に本発明の栓体着脱装置１に供給する栓体受渡し
装置であって、栓体装着装置１と共に搬入テーブル４の
側方に設置されている。この栓体受渡し装置７は栓体２
のチャッキング部２ｃのみ通過可能な溝７ｂａを設けた
ガイドレール７ｂをパーツフィーダ７ａの出口部に取り
付けており、このパーツフィーダ７ａの中央部に収納さ
れた多数の栓体２はパーツフィーダ７ａ内で振動を加え
られながら順次出口側に送られ、ガイドレール７ｂを通
過する際には、図５（ａ）・（ｂ）に示す如くチャッキ
ング部２ｃがガイドレール７ｂの溝７ｂａ内に挿入した
下方垂直な状態で整列されて受渡し位置へと送られる。

【００１７】そして、前記ガイドレール７ｂの出口端に
は、ブラケット７ｅを設け、このブラケット７ｅにガイ
ドレール７ｂより上方でピストンロッド７ｄがガイドレ
ール７ｂに対して垂直方向に出入動作するシリンダー７
ｃを固設している。そして、ピストンロッド７ｄの先端
には、栓体ストッパー７ｆが設けられており、ピストン
ロッド７ｄの出退動作で栓体着脱装置１は常に１個の栓
体２をブラケット７ｅから受け取ることができるように
なっている。

【００１８】図６は例えば超音波探傷装置３へ搬入され
る鋼管Ａの両端に本発明の栓体２を装着するための装着
装置と、超音波探傷終了後の栓体２の取り外し装置とし
て本発明の栓体着脱装置１を使用する場合の実施例を示
したものであり、装着装置として使用する場合には、搬
入テーブル４の両側に２基設置し、また 取り外し装置
として使用する場合には、搬出テーブル５の両側に２基
設置する。

【００１９】本発明の栓体２及び栓体着脱装置１は、以
上説明したような構成をしており、装着装置として設置
された栓体着脱装置１は、栓体受渡し装置７において順
次出口側に送られ、ガイドレール７ｂ部でチャッキング
部２ｃが下方垂直な状態に整列された栓体２をチャッキ
ング装置１１で把持し、搬入テーブル４の所定位置で固
定保持されている鋼管Ａと相対する位置までチャッキン
グ装置１１を回動させた後に鋼管Ａの両端へ装着する。

【００２０】すなわち、チャッキング装置１１を作動し
て栓体受渡し装置７のブラケット７ｄに配置された栓体
２のチャッキング部２ｃをチャック爪１１ｅａ・１１ｅ
ｂにて把持した後に、旋回装置１３を作動させて旋回ア
ーム１３ａを栓体受取位置から栓体装着位置まで下方に
９０°回動し、栓体２を搬入テーブル４上の所定位置で
固定保持された鋼管Ａの端部に対向させる。

【００２１】旋回アーム１３ａが栓体装着位置まで回動
した後に、スライド装置１２を作動してチャッキング装
置１１で把持した栓体２を鋼管Ａに接近移動させ、栓体
２のシール部２ａを鋼管Ａ内に押し付けて図１のような
状態となす。栓体２を装着後はチャッキング装置１１を
作動してチャック爪１１ｅａ・１１ｅｂから栓体２のチ
ャッキング部２ｃを開放した後、再びスライド装置１２
を作動させてチャッキング装置１１を鋼管Ａから退動さ
せた後に、旋回装置１３を作動させて旋回アーム１３ａ
を栓体装着位置から栓体受取位置まで回動させる。

【００２２】また、栓体取り外し装置として設置された
栓体着脱装置１は装着装置とは逆の動作を行い、超音波
探傷装置３での検査を終了して搬出テーブル５の所定位
置で固定保持されている鋼管Ａの両端から栓体２を取り
外す。すなわち、鋼管Ａに接近移動したチャッキング装
置１１が栓体２のチャッキング部２ｃを把持した後に、
スライド装置１２によりチャッキング装置１１を退動さ
せて鋼管Ａから栓体２を取り外す。その後、旋回装置１
３を作動させて旋回アーム１３ａを栓体取り外し位置か
ら栓体回収位置まで例えば下方に９０°回動し、チャッ
キング装置１１を作動してチャック爪１１ｅａ・１１ｅ
ｂから栓体２を開放し、図示しないバケットに回収す
る。そして、再び旋回装置１３を作動させてチャッキン
グ装置１１を栓体取り外し位置に回動する。

【００２３】上記した装置によって、長さ３０ｍｍ、大
径部の直径φ１０．８ｍｍ、小径部の直径φ９．８ｍｍ
のシール部、直径φ１１．８ｍｍのフランジ部を形成し
たポリエチレン製の栓体を外径φ１２．５２３ｍｍ、内
径φ１０．７９５ｍｍ、長さ４０７４ｍｍの細径薄肉管
に対して装着、取り外しを行い、超音波探傷検査を実施
した。その結果、栓体の装着、取り外しによる変形を生
じることなく、細径薄肉管の内周面への水の侵入を防止
して超音波探傷検査を実施できた。

【００２４】なお、本発明では、栓体のチャッキング部
の形状・寸法が同一であればシール部あるいはフランジ
部の径が異なっても、同じチャッキング装置で栓体を着
脱自在に把持できる。それ故、外径あるいは内径の異な
る鋼管を検査する場合にも、鋼管の外径及び内径に応じ
てシール部やフランジ部の径のみを変更した栓体を使用
すれば、チャッキング装置は変更する必要がなく、栓体
着脱装置と鋼管の軸心調整作業のみを行えばよい。

【００２５】また、栓体をある範囲内の管内径に対し
て、装着した栓体によって寸法が変化しない程度にシー
ル部の肉厚を充分に薄くすれば、管外径が同一な鋼管に
おいては、栓体の変更や栓体着脱装置と鋼管の軸心調整
作業が不要である。

【００２６】本実施例では、円錐形状のチャッキング部
を栓体に突出形成した場合を説明したが、着脱自在に把
持可能であるならばチャッキング部の形状は円柱状のも
のや断面が多角形や矩形のもの等も可能で円錐形状に限
定されるものではない。但し、チャッキング部の形状を
断面が多角形や矩形状とした場合にはチャッキング装置
による栓体の把持状態を特定できるようにしておく必要
がある。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の栓体及び
栓体着脱装置によれば、鋼管端部への栓体の装着・取り
外し作業を自動で行うことが可能となるので、人為的作
業が不必要となる結果省力化が図れ、製造コストの上昇
・信頼性等の問題点を解消できる。また、鋼管の外径あ
るいは内径が変わる場合にも、シール部あるいはフラン
ジ部の径のみを変更した栓体を使用すれば、栓体着脱装
置と鋼管の軸心との位置調整だけを行えばよいので、容
易に栓体の変更作業が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の栓体を管端に装着した状態を示す図で
ある。

【図２】本発明装置の構成要素である栓体着脱装置の構
成を示す正面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】本発明装置の構成要素であるチャッキング装置
の構成を示す断面図である。

【図５】栓体をガイドレール上に整列した状態を示した
図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。

【図６】本発明の栓体着脱装置の設置位置を示す平面図
である。

【符号の説明】

１ 栓体着脱装置 ２ 栓体 ２ａ シール部 ２ｂ フランジ部 ２ｃ チャッキング部 １１ チャッキング装置 １２ スライド装置 １３ 旋回装置 Ａ 鋼管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管の外径と略等しい径のフランジ部
   と、このフランジ部の一方側面に大径側が鋼管の内径よ
   り若干大きな径で形成した截頭円錐筒状のシール部と、
   前記フランジ部の他方側面に同軸で一体に突出形成した
   チャッキング部から成り、このチャッキング部に重心が
   存するように形成したことを特徴とする栓体。
2. 【請求項２】 請求項１記載の栓体のチャッキング部を
   着脱自在に把持するチャッキング装置と、このチャッキ
   ング装置で把持した栓体を管端部に着脱すべくチャッキ
   ング装置を管の軸心方向に移動自在なスライド装置と、
   これらスライド装置とチャッキング装置を上下方向に回
   動自在な旋回装置から構成したことを特徴とする管端へ
   の栓体着脱装置。