JPH0929520A - 管内加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下方向に延びる管体から分岐された複数の
各枝管の管内開口部の切削加工や研削加工を機械的に行
い得る管内加工装置を提供する。 【解決手段】 先端に切削バイト１６や研削ブラシ９７
を回転可能に装備し且つ基端に反力受け部２２を装備し
て管体１の直径方向に伸縮し得るよう構成された加工ユ
ニット４Ａ，４Ｂと、該加工ユニット４Ａ，４Ｂを昇降
可能に且つ管体１周方向に回転可能に保持して管体１内
に吊り降ろし得るよう構成された管内位置決め装置とに
より管内加工装置を構成する。作業員が侵入することが
実質的に不可能な管体１に対し、加工ユニット４Ａ，４
Ｂを管内位置決め装置に保持させて管体１内に吊り降ろ
し、位置決めした上で伸長して反力受け部２２により反
力を管体１に受けさせながら切削や研削を機械的に行わ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管内加工装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば縦置式のシェル・アンド・チュー
ブ形熱交換器のセンタパイプ等の如く複数の枝管を分岐
した管体では、各枝管のうちの何本かに減肉やクラック
等の損傷が発見された場合に、損傷した枝管の管内開口
部にプラグを詰めて溶接することにより流路を塞ぐとい
う補修手段がとられており、斯かる補修手段を施す前処
理として、前記損傷した枝管の管内開口部をプラグの形
状に対応するよう切削加工し、更に切削面のばり等を除
去する為に研削加工する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上下方
向に長尺で且つ内径が比較的小さな管体では、作業員が
管体内に侵入して切削加工や研削加工を行うことが実質
的に不可能であるケースが多いという不具合があった。

【０００４】本発明は、上述の実情に鑑みて成したもの
で、上下方向に延びる管体から分岐された複数の各枝管
の管内開口部の切削加工や研削加工を機械的に行い得る
管内加工装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上下方向に延
びる管体から分岐された複数の枝管の管内開口部を切削
又は研削する管内加工装置であって、先端に加工具を回
転可能に装備し且つ基端に反力受け部を装備して前記管
体の直径方向に伸縮し得るよう構成された加工ユニット
と、該加工ユニットを昇降可能に且つ前記管体周方向に
回転可能に保持して前記管体内に吊り降ろし得るよう構
成された管内位置決め装置とを備えたことを特徴とする
ものである。

【０００６】また、前記加工ユニットの伸長速度を加工
具が所定位置まで進出した段階で低減する減速機構を備
えることが好ましい。

【０００７】更に、前記加工ユニットの先端には、加工
具周囲を包囲して削り粉を捕集する為の防塵カバーを備
えると良い。

【０００８】また、前記管内位置決め装置の上下方向に
複数の加工ユニットを多段に配置し、各加工ユニットを
個別に伸縮作動し得るよう構成すると共に、各加工ユニ
ットの加工具を共通の駆動装置により連動回転し得るよ
う構成することも可能である。

【０００９】更に、前記加工ユニットの加工具は、切削
バイトであっても研削ブラシであっても良い。

【００１０】従って本発明では、作業員が侵入して切削
加工や研削加工を行うことが実質的に不可能な管体に対
し、加工ユニットを管内位置決め装置に保持させて管体
内に吊り降ろし、管内位置決め装置によって加工ユニッ
トを上下方向及び管内周方向に移動して各枝管の管内開
口部に対し位置決めし、加工ユニットを管体の直径方向
に伸張して基端側の反力受け部により反力を受けさせな
がら先端側の加工具により前記各枝管の管内開口部に対
し切削加工や研削加工を機械的に行わせる。

【００１１】また、加工ユニットの伸長速度を加工具が
所定位置まで進出した段階で低減する減速機構を備えた
場合には、加工ユニットを速やかに伸長し且つ枝管の管
内開口部に対しては衝撃を与えることなく減速して加工
具を到達させることが可能となる。

【００１２】更に、加工ユニットの先端に、加工具周囲
を包囲して削り粉を捕集する為の防塵カバーを備えた場
合には、切削や研削により生じた削り粉が防塵カバーに
より捕集されるので、管体内に削り粉が飛散しない。

【００１３】また、管内位置決め装置の上下方向に複数
の加工ユニットを多段に配置し、各加工ユニットを個別
に伸縮作動し得るよう構成すると共に、各加工ユニット
の加工具を共通の駆動装置により連動回転し得るよう構
成した場合には、個々の加工ユニットに駆動装置を備え
る場合と比較して各加工ユニットの周辺構造の大幅なコ
ンパクト化が図られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。

【００１５】図１〜図１１は本発明を実施する形態の一
例を示すもので、図中１は切削加工や研削加工を行う対
象である上下方向に延びる管体を示し、本形態例におい
ては、縦置式のシェル・アンド・チューブ形熱交換器の
センタパイプの場合を例示しており、前記管体１の下方
位置からは多数の枝管２（伝熱管）が分岐されている。

【００１６】前記管体１の内部には、切削加工又は研削
加工を機械的に行い得る加工ユニット４Ａ，４Ｂを保持
し且つ両加工ユニット４Ａ，４Ｂと前記各枝管２の管内
開口部３との上下方向及び管体１周方向における位置決
めを行う管内位置決め装置５が吊り降ろされている。

【００１７】ここで、前記加工ユニット４Ａ，４Ｂにつ
いて詳述する前に、前記管内位置決め装置５について以
下に詳述すると、この管内位置決め装置５は、上下方向
位置決めブロック６と、周方向位置決めブロック７と、
回動基準ブロック８とにより構成されている。

【００１８】前記上下方向位置決めブロック６は、加工
ユニット４Ａ，４Ｂを担持した昇降体９を備えており、
この昇降体９は、上部ベース１０と下部ベース１１との
間に配設された複数本（図中四本）の昇降ガイド軸１２
によって上下方向に案内されるようになっている。

【００１９】また、前記上部ベース１０の上側位置に
は、回転自在に保持したナット１３を回転駆動すること
により該ナット１３に螺合されているスクリューロッド
１４を下向きに出没し得るように構成した上下方向位置
決めモータ１５が配設されており、前記スクリューロッ
ド１４の下端は、前記上部ベース１０の中心部を貫通し
て昇降体９の上端に連結されている。

【００２０】更に、前記上部ベース１０には、上下方向
位置決めブロック６全体を管体１の内周面に位置固定す
る為のクランプ機構２５が設けられており、このクラン
プ機構２５は、上部ベース１０の相反する半径方向に向
け開口した一対のシリンダ２６と、両シリンダ２６内に
摺動自在に嵌合したピストン２７と、両ピストン２７の
外側面に取付けたゴムシュー２８とにより構成され、前
記ピストン２７を空気圧によって出没作動し得るように
してある。

【００２１】また、前記下部ベース１１下面の中心部に
は、回動軸２９が下向きに突設されており、該回動軸２
９の上下方向中途部における周方向複数箇所及び下端に
は、鋼球３０，３１が夫々転動自在に備えられている。

【００２２】ここで、前記回動軸２９は、上下方向位置
決めブロック６の下部に配置した回動基準ブロック８の
軸ホルダ３２に対し抜脱自在に嵌挿されて回動自在に軸
支されているが、本形態例においては、前記回動基準ブ
ロック８の軸ホルダ３２に対し回動軸２９を一体に固定
する為のロック機構３３が以下に詳述する如く設けられ
ている。

【００２３】即ち、前記回動軸２９は、前記鋼球３０，
３１を備えた外筒３４と、下部ベース１１側に装備した
エアシリンダ３５により前記外筒３４内で昇降作動され
るロック軸４２とから成る二重構造となっており、前記
ロック軸４２の上下方向中途部及び下端には小径部３
６，３７が夫々形成され、且つ前記外筒３４側における
前記ロック軸４２の各小径部３６，３７に対応する位置
には、該各小径部３６，３７を取り囲むように複数の鋼
球３８，３９が半径方向外側に移動自在に保持されてお
り、しかも、前記回動基準ブロック８の軸ホルダ３２内
周面における前記各鋼球３８，３９と対峙する位置に
は、各鋼球３８，３９を嵌合し得るよう複数の垂直溝４
０と環状の水平溝４１とが形成されていて、前記エアシ
リンダ３５によりロック軸４２を押し下げて各鋼球３
８，３９を前記軸ホルダ３２内周面の垂直溝４０と水平
溝４１とに夫々嵌め込むことにより、前記回動基準ブロ
ック８の軸ホルダ３２に対し回動軸２９を一体に固定で
きるようにしてある。

【００２４】また、前記回動基準ブロック８の軸ホルダ
３２は、キー４３を介して垂直ガイド溝４４と係合され
ており、該垂直ガイド溝４４により規定される範囲内で
昇降し得るようにしてある。

【００２５】更に、前記回動基準ブロック８には、回動
基準ブロック８全体を管体１の内周面に位置固定する為
のクランプ機構４５が設けられており、このクランプ機
構４５は、軸ホルダ３２を中心とする放射方向三方に向
け開口した摺動孔４６と、各摺動孔４６に摺動自在に収
容された摺動部材４７と、各摺動部材４７の外側端に取
付けたゴムシュー４８と、前記各摺動部材４７の内側端
に取付けたガイドローラ４９と、前記各摺動部材４７を
前記軸ホルダ３２側に向け付勢する板バネ５０と、前記
軸ホルダ３２の下部に形成したカム凹部５１とにより構
成され、前記軸ホルダ３２の回動基準ブロック８に対す
る昇降によって前記各ゴムシュー４８を出没作動し得る
ようにしてある。

【００２６】また、回動基準ブロック８上面の周方向適
宜位置には、回動原点５２が設けられ、上下方向位置決
めブロック６下面の周方向適宜位置には、前記回動原点
５２に対峙したことを検出し得る回動原点センサ５３が
設けられており、これら回動原点５２と回動原点センサ
５３とにより構成される回動原点検出機構５４によっ
て、回動基準ブロック８に対する上下方向位置決めブロ
ック６の相対的な回動原点位置を検出し得るようになっ
ている。

【００２７】更に、回動基準ブロック８の適宜位置に
は、上下方向に貫通する覗き孔５５が穿設されており、
且つ上下方向位置決めブロック６の下部ベース１１に
は、前記回動原点５２と回動原点センサ５３とが対峙し
た状態となった際に前記覗き孔５５を通して管体１底部
の周方向適宜位置に予め形成しておいた基準線５６を撮
影し得るよう基準線確認カメラ５７が備えられている。

【００２８】また、上下方向位置決めブロック６の上部
に配置される周方向位置決めブロック７の上下方向中間
部には、前記上下方向位置決めブロック６の上端に連結
された回動シャフト５８を減速機５９を介して回転し得
るように構成した周方向位置決めモータ６０が固定設置
されており、前記周方向位置決めブロック７の上端に
は、図示しない上方のクレーン等から吊り降ろしたワイ
ヤを固縛する為の吊具６１が装備されている。

【００２９】更に、前記周方向位置決めブロック７にお
ける周方向位置決めモータ６０の上側位置には、周方向
位置決めブロック７全体を管体１の内周面に位置固定す
る為のクランプ機構６２が設けられており、このクラン
プ機構６２は、エアシリンダ６３により中間ベース６４
の軸心部で昇降作動されるカム部材６５と、該カム部材
６５を中心とする放射方向三方に向け開口した摺動孔６
６と、各摺動孔６６に摺動自在に収容された摺動部材６
７と、各摺動部材６７の外側端に取付けたゴムシュー６
８と、前記各摺動部材６７の内側端に取付けたガイドロ
ーラ６９と、前記各摺動部材６７を前記カム部材６５側
に向け付勢する板バネ７０とにより構成され、前記カム
部材６５の中間ベース６４に対する昇降によって前記各
ゴムシュー６８を摺動孔６６から出没作動し得るように
してある。

【００３０】また、上下方向位置決めブロック６上面の
周方向適宜位置には、回動原点７１が設けられ、周方向
位置決めブロック７下面の周方向適宜位置には、前記回
動原点７１に対峙したことを検出し得る回動原点センサ
７２が設けられており、これら回動原点７１と回動原点
センサ７２とにより構成される回動原点検出機構７３に
よって、上下方向位置決めブロック６に対する周方向位
置決めブロック７の相対的な回動原点位置を検出し得る
ようになっている。

【００３１】尚、図中７４は各エアシリンダ６３，３５
や上下方向位置決めブロック６のクランプ機構２５等で
使用する作動用空気のホース継手、７５は動力系や信号
系のケーブル継手、７６，７７は各種系統の電磁弁、７
８は相対的に回動する周方向位置決めブロック７側と上
下方向位置決めブロック６側との電気的な接続を行う為
の電力接続機構、７９は相対的に回動する周方向位置決
めブロック７側と上下方向位置決めブロック６側とにお
ける作動用空気等の接続を行う為のロータリ継手、８０
は信号線削減装置を示す。

【００３２】続いて、以上の如く構成された管内位置決
め装置５により保持されて切削加工又は研削加工を機械
的に行う加工ユニット４Ａ，４Ｂについて以下に詳述す
る。

【００３３】本形態例において、昇降体９内で上下二段
に配置されている加工ユニット４Ａ，４Ｂのうちの下段
側に配置された加工ユニット４Ａは、各枝管２の管内開
口部３の切削作業を行うものであり、先端に加工具であ
る切削バイト１６を具備して管体１の直径方向に延びる
スピンドル１７が、筒型のピストンロッド部材１８内に
回転自在に抱持されており、該ピストンロッド部材１８
における切削バイト１６に対して反対側の端部には、ピ
ストン部材１９が固着されている。

【００３４】更に、前記ピストンロッド部材１８のピス
トン部材１９側部分は、前記スピンドル１７と同心状に
延びる筒型のシリンダ部材２０によって摺動自在に抱持
されており、このシリンダ部材２０は、長手方向の一端
部のみを前記ピストンロッド部材１８の中間部外周に摺
動自在に外嵌し且つ他端部側の残りの部分を拡径して前
記ピストン部材１９の外側まで延ばした形状となってお
り、前記シリンダ部材２０の拡径された部分の内周とピ
ストンロッド部材１８の外周との間に油室２１が形成さ
れるようになっている。

【００３５】また、前記シリンダ部材２０の他端部は、
管体１の内周面に沿う円弧形状を外側面に付した反力受
け部２２により閉塞されており、該反力受け部２２とピ
ストン部材１９とシリンダ部材２０とにより画定される
空間に空気室２３が形成されるようになっている。

【００３６】ここで、前記空気室２３には、シリンダ部
材２０等を穿設して形成した空気流路２４（図７参照）
を介して作動用空気が導入されるようになっており、こ
の作動用空気の圧力によって前記シリンダ部材２０及び
反力受け部２２に対しピストン部材１９及びピストンロ
ッド部材１８を相対的に進出させて加工ユニット４Ａ全
体を管体１の直径方向に伸長作動し得るようにしてあ
る。

【００３７】一方、前記油室２１には、ピストンロッド
部材１８等を穿設して形成した油流路８１（図８参照）
を介して作動油が給排されるようになっており、この油
流路８１は、三次元的に穿設されている為に図８におい
ては途中までしか図示されていないが、図８のＩＸ−Ｉ
Ｘ方向から見た油流路８１の断面図である図９を参照す
れば判る通り、前記油流路８１は二系統に分岐されてお
り、分岐された一方の系統８１ａでは、前記油室２１か
ら排出される作動油の流れを閉塞する逆止弁８２が設け
られ、他方の系統８１ｂでは、前記油室２１から排出さ
れる作動油の流れを絞り込むニードル弁８３が設けられ
ている。

【００３８】ここで、前記逆止弁８２の弁体であるボー
ル８４は、ピストンロッド部材１８と一体に移動するレ
バー８５（図８参照）によりピン８６を介して弁座８７
から離脱されるようになっており、前記ボール８４が弁
座８７から離脱されている状態では、前記油室２１から
の作動油が前記一方の系統８１ａを通って円滑に流れ出
るようにしてある。

【００３９】また、図８に示されている如く、前記レバ
ー８５は回転軸８８を中心として傾動自在に備えられ、
その一端部が前記ピン８６に対する押し込みを行うよう
になっており、他端部は回動自在なガイドローラ８９を
介して昇降体９側に固定されているカム部材９０に沿う
ようにしてある。

【００４０】即ち、前記空気室２３に作動用空気を導入
して加工ユニット４Ａ全体を管体１の直径方向に伸長作
動する際に、加工ユニット４Ａの伸長速度を加工具であ
る切削バイト１６が所定位置まで進出した段階で低減す
る減速機構９１が、前述した油流路８１における逆止弁
８２を備えた系統８１ａ及びニードル弁８３を備えた系
統８１ｂと、前記逆止弁８２の弁体であるボール８４を
ピン８６を介して弁座８７から離脱させるレバー８５
と、該レバー８５を傾動操作せしめるカム部材９０とに
よって構成されているのである。

【００４１】尚、前記油流路８１の何れの系統も油タン
ク９２（図７参照）に連通しており、該油タンク９２内
には、作動油を前記油室２１に向け送給する為の自由ピ
ストン９３が昇降自在に配設され、該自由ピストン９３
自体は上部側に供給される作動用空気の圧力で駆動され
るようになっている。

【００４２】また、前記ピストンロッド部材１８におけ
る切削バイト１６側の端部には、該切削バイト１６の向
けられた方向に開口するカップ型の防塵カバー９４が、
前記スピンドル１７の軸心方向に摺動自在に取り付けら
れており、且つコイルバネ９５によって所定の進出位置
に弾性保持されている。

【００４３】ここで、前記スピンドル１７の先端側は、
前記防塵カバー９４の中央部を摺動自在に且つ回転自在
に貫通しており、前記防塵カバー９４の先端側に装着さ
れた比較的偏平なノズル形状のシールリップ９６により
画定される前記防塵カバー９４の内部空間に、前記スピ
ンドル１７の切削バイト１６が収容されるようにしてあ
る。

【００４４】また、加工ユニット４Ａの上段側に配置さ
れた加工ユニット４Ｂは、各枝管２の管内開口部３の研
削作業を行うものであり、スピンドル１７の先端に切削
バイト１６に換えて研削ブラシ９７が具備されている点
を除いて、先に説明した加工ユニット４Ａと同様の構成
となっているので、構成上同じ物に同一の符号を付すこ
とにより説明を省略する。

【００４５】更に、前記両加工ユニット４Ａ，４Ｂのス
ピンドル１７には、固定ギヤ９８が夫々一体に外嵌され
ており、下段側の加工ユニット４Ａにおいて固定ギヤ９
８は、ピストン部材１９の上側に回動自在に備えられて
いるアイドラギヤ９９と噛合しており、上段側の加工ユ
ニット４Ｂにおいて固定ギヤ９８は、ピストン部材１９
の下側及び上側に回動自在に備えられているアイドラギ
ヤ１００，１０１と夫々噛合されている。

【００４６】また、前記両加工ユニット４Ａ，４Ｂの間
には、両スピンドル１７と平行に延びる回動自在な中間
ギヤ１０２が昇降体９側に軸支されて配設され、この中
間ギヤ１０２に対し、下段側の加工ユニット４Ｂのアイ
ドラギヤ９９と、上段側の加工ユニット４Ｂの下側のア
イドラギヤ１００とが夫々噛合されており、両加工ユニ
ット４Ａ，４Ｂが夫々伸縮作動しても前記各アイドラギ
ヤ９９，１００が常に中間ギヤ１０２に噛合し続けて両
加工ユニット４Ａ，４Ｂのスピンドル１７が互いに連動
して回転するよう構成されている。

【００４７】一方、上段側の加工ユニット４Ｂの上方位
置においても、両スピンドル１７と平行に延びる回動自
在な中間ギヤ１０３が昇降体９側に軸支されて配設され
ており、この中間ギヤ１０３に対しては、上段側の加工
ユニット４Ｂの上側のアイドラギヤ１０１が噛合されて
いる。

【００４８】更に、前記中間ギヤ１０３の上方位置に
は、該中間ギヤ１０３と平行に延びる回動自在な水平シ
ャフト１０４が昇降体９側に軸支されて配設され、この
水平シャフト１０４の一端部に一体に外嵌された固定ギ
ヤ１０５が前記中間ギヤ１０３と噛合しており、前記水
平シャフト１０４の他端部に一体に外嵌されている傘歯
車１０６は、前記水平シャフト１０４の上方位置に回動
自在に配置された垂直シャフト１０７下端の傘歯車１０
８と噛合されている。

【００４９】また、前記垂直シャフト１０７上方の昇降
体９内には、加工具駆動モータ１０９（加工具駆動装
置）が配設されており、該加工具駆動モータ１０９のト
ルクが平歯車１１０，１１１を介して前記垂直シャフト
１０７に伝達されるようにしてある。

【００５０】尚、図中１１２は作業監視カメラ、１１３
は反力受け部２２の下端部に突設されたストッパ、１１
４，１１５はピストンロッド部材１８の前進限度位置及
び後退限度位置を夫々検出するリミットスイッチ、１１
６は各枝管２の管内開口部３に嵌合し得るよう切削バイ
ト１６の先端に形成されたガイドヘッドを示す。

【００５１】而して、管体１内の下方位置における複数
の枝管２との管内開口部３について切削や研削を行う場
合には、回動基準ブロック８及び上下方向位置決めブロ
ック６における回動原点５２と回動原点センサ５３とを
対峙させた状態とし、エアシリンダ３５によりロック軸
４２を押し下げて各鋼球３８，３９を前記軸ホルダ３２
内周面の垂直溝４０と水平溝４１とに夫々嵌め込むこと
により、前記回動基準ブロック８の軸ホルダ３２に対し
回動軸２９を一体に固定しておき、斯かる状態で管内位
置決め装置５を図示しないクレーン等により管体１上方
に吊り上げる。

【００５２】このとき、回動基準ブロック８は、前記回
動軸２９と一体に固定された軸ホルダ３２に対し自重に
より相対的に下降した状態となり、該軸ホルダ３２下部
のカム凹部５１に対し各摺動部材４７のガイドローラ４
９が嵌め込まれて各摺動部材４７が内側に引き込まれ、
各ゴムシュー４８は管体１内周面に当接しない状態とな
るので、下段のクランプ機構４５はクランプ解除の状態
となる。

【００５３】更に、上下方向位置決めブロック６に備え
た中段のクランプ機構２５については、各ピストン２７
を空気圧によりシリンダ２６内に引き込んで各ゴムシュ
ー２８が管体１内周面に当接しないクランプ解除の状態
としておき、また、周方向位置決めブロック７に備えた
上段のクランプ機構６２については、エアシリンダ６３
によりカム部材６５を引き上げて各摺動部材６７を内側
に引き込み、各ゴムシュー６８が管体１内周面に当接し
ないクランプ解除の状態としておく。

【００５４】次いで、管内位置決め装置５を管体１内に
吊り降ろし、回動基準ブロック８が管体１の底部に近接
した位置で吊り降ろしを一旦停止し、上段のクランプ機
構６２におけるエアシリンダ６３によりカム部材６５を
引き下げて各摺動部材６７を外側に張り出し、各ゴムシ
ュー６８を管体１内周面に押し付けて周方向位置決めブ
ロック７を管体１の内周面に位置固定する。

【００５５】更に、前記周方向位置決めブロック７に備
えた周方向位置決めモータ６０を駆動して周方向位置決
めブロック７及び回動基準ブロック８を回動し、上下方
向位置決めブロック６に備えた基準線確認カメラ５７に
より管体１底部の基準線５６が回動基準ブロック８の覗
き孔５５を通して確認された位置で回動を停止し、前記
上段のクランプ機構６２を再びクランプ解除の状態とし
て管内位置決め装置５の吊り降ろしを再開し、回動基準
ブロック８を管体１底部に着床させる。

【００５６】このとき、回動基準ブロック８の軸ホルダ
３２は、周方向位置決めブロック７及び上下方向位置決
めブロック６の重量により押し下げられ、軸ホルダ３２
下部のカム凹部５１から各摺動部材４７のガイドローラ
４９が押し出されて各摺動部材４７が外側に張り出さ
れ、各ゴムシュー４８は管体１内周面に押し付けられて
回動基準ブロック８が管体１内周面に位置固定される。

【００５７】次いで、中段のクランプ機構２５における
各ピストン２７を空気圧によりシリンダ２６内から張り
出して各ゴムシュー２８を管体１内周面に押し付け、上
下方向位置決めブロック６を管体１内周面に位置固定し
て周方向位置決めモータ６０を駆動し、位置固定された
上下方向位置決めブロック６に対し周方向位置決めブロ
ック７側を相対的に回動して回動原点７１と回動原点セ
ンサ７２とが対峙する位置で回動を停止し、上段のクラ
ンプ機構６２により周方向位置決めブロック７を管体１
内周面に位置固定する。

【００５８】斯かる管内位置決め装置５の状態は、周方
向位置決めブロック７、上下方向位置決めブロック６、
回動基準ブロック８の夫々が、互いに相対的な回動原点
位置（回動原点７１，５２と回動原点センサ７２，５３
が夫々対峙する位置）に合わされた状態であると共に、
管体１に対しても所定の回動原点位置（基準線５６位
置）に合わされた状態であり、言わば管体１内における
各枝管２の管内開口部３と加工ユニット４Ａ，４Ｂとの
上下方向及び管体１周方向における位置決めを行う際の
基準姿勢である。

【００５９】次いで、エアシリンダ３５によりロック軸
４２を引き上げて軸ホルダ３２内周面の垂直溝４０と水
平溝４１とから各鋼球３８，３９を離脱させることによ
り前記回動基準ブロック８の軸ホルダ３２に対する回動
軸２９の回動を自在とすると共に、中段のクランプ機構
２５をクランプ解除の状態とし、周方向位置決めモータ
６０を駆動することにより上下方向位置決めブロック６
を回動して加工ユニット４Ａの管体１周方向の位置決め
を行い、且つ上下方向位置決めモータ１５を駆動するこ
とにより昇降体９を昇降して加工ユニット４Ａの上下方
向の位置決めを行う。

【００６０】以上の如くして加工ユニット４Ａの位置決
めが完了した後に、該加工ユニット４Ａの空気室２３に
作動用空気を導入して該加工ユニット４Ａを管体１の直
径方向に伸長作動すると、前記加工ユニット４Ａの基端
側において反力受け部２２が管体１の内周面に当接する
と共に、前記加工ユニット４Ａの先端側において切削バ
イト１６先端のガイドヘッド１１６が所定の枝管２の管
内開口部３に侵入し且つ防塵カバー９４先端のシールリ
ップ９６が管体１の内周面に当接するが、ピストンロッ
ド部材１８は、前記管体１の内周面に当接した反力受け
部２２に反力を受けさせながらコイルバネ９５の弾撥力
に抗して切削バイト１６が前記枝管２の管内開口部３に
到達するまで進出し続けるので、防塵カバー９４が前記
コイルバネ９５の弾撥力により管体１の内周面に押し付
けられる。

【００６１】このとき、前記加工ユニット４Ａの伸長作
動の初期段階では、油流路８１の一方の系統８１ａにお
ける逆止弁８２のボール８４がレバー８５によりピン８
６を介して弁座８７から離脱されているので、前記加工
ユニット４Ａの伸長に応じて縮小される油室２１内の作
動油は円滑に排出されることになり、前記加工ユニット
４Ａは速やかに伸長するが、加工具である切削バイト１
６が所定位置まで進出した段階でカム部材９０の段差に
よりレバー８５が傾動されて前記逆止弁８２のボール８
４が弁座８７に着床し、油流路８１の他方の系統８１ｂ
におけるニードル弁８３を経由しなければ油室２１内の
作動油が排出されなくなるので、加工ユニット４Ａの伸
長速度が低減されることになり、前記切削バイト１６が
枝管２の管内開口部３に対し衝撃を与えることなく良好
に到達する。

【００６２】次いで、加工具駆動モータ１０９を駆動す
ると、前述した各種のギヤ機構を介して加工ユニット４
Ａのスピンドル１７にトルクが伝達されて切削バイト１
６が回転され、前記枝管２の管内開口部３の切削作業が
行われる。

【００６３】このとき、他方の加工ユニット４Ｂの研削
ブラシ９７も回転されてしまうことになるが、この加工
ユニット４Ｂは昇降体９内に収容されているので何ら支
障はない。

【００６４】また、切削により生じた削り粉は防塵カバ
ー９４により捕集されるので、管体１内に削り粉が飛散
することがなく、更に切削バイト１６の先端にガイドヘ
ッド１１６を形成しておけば、管体１内への削り粉の侵
入も防止される。

【００６５】そして、所定の枝管２の管内開口部３に対
する切削作業が完了したら、加工具駆動モータ１０９を
停止すると共に、空気室２３への作動用空気の供給を停
止して油タンク９２から油室２１に向け作動油を供給
し、加工ユニット４Ａを収縮して昇降体９内に収容す
る。

【００６６】このとき、油タンク９２から油室２１に向
かう作動油の流れに対しては、レバー８５の傾動状態と
は無関係に逆止弁８２が解放状態となるので、前記加工
ユニット４Ｂは速やかに収縮作動される。

【００６７】次いで、前記切削加工された枝管２の管内
開口部３に対し、今度は加工ユニット４Ｂを前述と同様
にして管内位置決め装置５により位置決めし、前記加工
ユニット４Ｂの切削作業の場合と同様にして研削作業を
行う。

【００６８】このようにして、加工すべき全ての枝管２
の管内開口部３について順次作業を行ったら、管内位置
決め装置５の上段及び中段のクランプ機構６２，２５を
クランプ解除の状態とすると共に、ロック機構３３によ
り回動基準ブロック８の軸ホルダ３２に対し回動軸２９
を一体に固定し、斯かるロック状態で周方向位置決めブ
ロック７及び上下方向位置決めブロック６を吊り上げる
と、クランプ機構４５により位置固定されている回動基
準ブロック８に対し軸ホルダ３２が相対的に上昇した状
態となり、該軸ホルダ３２下部のカム凹部５１に対し各
摺動部材４７のガイドローラ４９が嵌め込まれて各摺動
部材４７が内側に引き込まれ、各ゴムシュー４８は管体
１内周面に当接しない状態となるので、下段のクランプ
機構４５はクランプ解除の状態となって回動基準ブロッ
ク８が周方向位置決めブロック７及び上下方向位置決め
ブロック６と一緒に管体１内から抜き出される。

【００６９】従って上記形態例によれば、作業員が侵入
して切削加工や研削加工を行うことが実質的に不可能な
管体１に対しても、加工ユニット４Ａ，４Ｂを管内位置
決め装置５に保持させて管体１内に吊り降ろし、各枝管
２の管内開口部３の切削加工や研削加工を機械的に行わ
せることができる。

【００７０】更に、加工ユニット４Ａ，４Ｂを管体１の
直径方向に伸張して基端側の反力受け部２２により反力
を受けさせながら先端側の切削バイト１６や研削ブラシ
９７により加工作業を行うことができるので、管内位置
決め装置５に対し強度的な負担がかかることを回避する
ことができる。

【００７１】また、本形態例の如く、加工ユニット４
Ａ，４Ｂの伸長速度を加工具である切削バイト１６や研
削ブラシ９７が所定位置まで進出した段階で低減する減
速機構９１を備えた場合には、加工ユニット４Ａ，４Ｂ
を速やかに伸長し且つ枝管２の管内開口部３に対しては
衝撃を与えることなく減速して加工具である切削バイト
１６や研削ブラシ９７を到達させることができるので、
加工作業に要するサイクルタイムを著しく削減すること
ができ、作業能率を大幅に向上することができる。

【００７２】更に、本形態例の如く、加工ユニット４
Ａ，４Ｂの先端に、加工具である切削バイト１６や研削
ブラシ９７周囲を包囲して削り粉を捕集する為の防塵カ
バー９４を備えた場合には、切削や研削により生じた削
り粉を防塵カバー９４により捕集することができるの
で、管体１内に削り粉が飛散することを防止することが
できる。

【００７３】また、本形態例の如く、前記管内位置決め
装置５の上下方向に複数の加工ユニット４Ａ，４Ｂを多
段に配置し、各加工ユニット４Ａ，４Ｂを個別に伸縮作
動し得るよう構成すると共に、各加工ユニット４Ａ，４
Ｂの加工具である切削バイト１６や研削ブラシ９７を共
通の加工具駆動モータ１０９により連動回転し得るよう
構成すれば、個々の加工ユニット４Ａ，４Ｂに駆動装置
を備える場合と比較して各加工ユニット４Ａ，４Ｂの周
辺構造の大幅なコンパクト化を図ることができるので、
各加工ユニット４Ａ，４Ｂの周辺に空間的な余裕ができ
て位置決めの為の十分な移動スペースを容易に確保する
ことができる。

【００７４】尚、本発明の管内加工装置は、上述の形態
例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。

【００７５】

【発明の効果】上記した本発明の管内加工装置によれ
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。

【００７６】（Ｉ）作業員が侵入して切削加工や研削加
工を行うことが実質的に不可能な管体に対しても、加工
ユニットを管内位置決め装置に保持させて管体内に吊り
降ろし、各枝管の管内開口部の切削加工や研削加工を機
械的に行わせることができる。

【００７７】（ＩＩ）加工ユニットを管体の直径方向に
伸張して基端側の反力受け部により反力を受けさせなが
ら先端側の加工具により加工作業を行うことができるの
で、管内位置決め装置に対し強度的な負担がかかること
を回避することができる。

【００７８】（ＩＩＩ）加工ユニットの伸長速度を加工
具が所定位置まで進出した段階で低減する減速機構を備
えた場合には、加工ユニットを速やかに伸長し且つ枝管
の管内開口部に対しては衝撃を与えることなく減速して
加工具を到達させることができるので、加工作業に要す
るサイクルタイムを著しく削減することができ、作業能
率を大幅に向上することができる。

【００７９】（ＩＶ）加工ユニットの先端に、加工具周
囲を包囲して削り粉を捕集する為の防塵カバーを備えた
場合には、切削や研削により生じた削り粉を防塵カバー
により捕集することができるので、管体内に削り粉が飛
散することを防止できる。

【００８０】（Ｖ）管内位置決め装置の上下方向に複数
の加工ユニットを多段に配置し、各加工ユニットを個別
に伸縮作動し得るよう構成すると共に、各加工ユニット
の加工具を共通の駆動装置により連動回転し得るよう構
成した場合には、個々の加工ユニットに駆動装置を備え
る場合と比較して各加工ユニットの周辺構造の大幅なコ
ンパクト化を図ることができるので、各加工ユニットの
周辺に空間的な余裕ができて位置決めの為の十分な移動
スペースを容易に確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態例における下側部分を示
す断面図である。

【図２】本発明を実施する形態例における上側部分を示
す断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。

【図４】図１のＩＶ−ＩＶ方向の矢視図である。

【図５】図２のＶ−Ｖ方向の矢視図である。

【図６】図１の部分拡大図である。

【図７】図１の加工ユニットの詳細を示す断面図であ
る。

【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向の矢視図であ
る。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ方向から見た油流路の断面図
である。

【図１０】図７のＸ−Ｘ方向の矢視図である。

【図１１】本発明を実施する形態例における下側部分を
示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 管体 ２ 枝管 ３ 管内開口部 ４Ａ 加工ユニット ４Ｂ 加工ユニット ５ 管内位置決め装置 １６ 切削バイト（加工具） ２２ 反力受け部 ９１ 減速機構 ９４ 防塵カバー ９７ 研削ブラシ（加工具） １０９ 加工具駆動モータ（加工具駆動装置）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下方向に延びる管体から分岐された複
   数の枝管の管内開口部を切削又は研削する管内加工装置
   であって、先端に加工具を回転可能に装備し且つ基端に
   反力受け部を装備して前記管体の直径方向に伸縮し得る
   よう構成された加工ユニットと、該加工ユニットを昇降
   可能に且つ前記管体周方向に回転可能に保持して前記管
   体内に吊り降ろし得るよう構成された管内位置決め装置
   とを備えたことを特徴とする管内加工装置。
2. 【請求項２】 加工ユニットの伸長速度を加工具が所定
   位置まで進出した段階で低減する減速機構を備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載の管内加工装置。
3. 【請求項３】 加工ユニットの先端に加工具周囲を包囲
   して削り粉を捕集する為の防塵カバーを備えたことを特
   徴とする請求項１又は２に記載の管内加工装置。
4. 【請求項４】 管内位置決め装置の上下方向に複数の加
   工ユニットを多段に配置し、各加工ユニットを個別に伸
   縮作動し得るよう構成すると共に、各加工ユニットの加
   工具を共通の駆動装置により連動回転し得るよう構成し
   たことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の管内加
   工装置。
5. 【請求項５】 加工ユニットの加工具が切削バイトであ
   ることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の管
   内加工装置。
6. 【請求項６】 加工ユニットの加工具が研削ブラシであ
   ることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の管
   内加工装置。