JPS6355377B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ドラム缶の上蓋に設けられた栓口部
に、閉栓部材を自動的に螺着し、閉鎖し得るよう
にしたドラム缶自動閉栓装置に関する。

（従来の技術） 一般に、ドラム缶の上蓋に設けられた栓口部
は、被収納物が収納された後閉栓される。このよ
うな閉栓作業を自動化することにより、能率の向
上と省力化とを図るための種々の方法が提案され
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この栓口部はドラム缶の軸心に対し
て、約±５mm程度の誤差が許容されている。この
ために、その都度栓口部の位置決めをする必要が
あつた。しかし、従来この位置決めには、ドラム
缶の外側を基準とするものが考慮されていたが、
ドラム缶の軸心と栓口部との間の許容誤差に加え
るに、ドラム缶が常に正確に円筒形の外形を保持
しているとは限らない。それ故に、ドラム缶の外
側を基準として割出される栓口部の位置と実際の
栓口部の位置とは、必ずしも一致しないという問
題があつた。従つて、閉栓部材を栓口部に確実に
供給し芯合わせした後螺着させ、被収納物が漏洩
しないように、閉栓作業を自動化することは困難
であつた。特に、ドラム缶に原子力発電所等にて
発生する放射性廃棄物を収納し固化する際に、こ
の放射性廃棄物による被曝を防止し、かつ省力化
のために、ドラム缶の閉栓作業の自動化が要望さ
れていた。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、こ
れを有効に解決したもので、その動作が確実で、
その作業能率が向上し、省力化し得るドラム缶自
動閉栓装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明は、
閉栓部材回転ヘツド部と同一円周上で回動取付板
に下向きに設けられ下端部に芯出し部材を昇降自
在に装着し前記芯出し部材を下降させて栓口部に
挿入することによりドラム缶に移動を与え前記栓
口部の芯出しをする芯出しヘツド部と、閉栓部材
回転ヘツド部および芯出しヘツド部と同一円周上
で前記回動取付板に下向きに設けられ下端部に閉
栓部材を吸着自在とし昇降自在に装着された閉栓
部材吸着機構と前記芯出しヘツド部により芯出し
された前記栓口部に向つて前記閉栓部材吸着機構
を下降させ前記閉栓部材を前記栓口部に挿入し押
圧により先ず螺着方向と反対方向に回転させ次に
押圧を弛めて螺着方向に回転させて適合・仮締め
をするボールスクリユ機構とからなる閉栓部材供
給ヘツド部とを備え、前記仮締めの後、前記閉栓
部材回転ヘツド部により本締めすることを特徴と
する。

（作用） このような技術手段により、本ドラム缶自動閉
栓装置は、栓口部の内側に挿入される芯出しヘツ
ド部の芯出し部材により、栓口部の芯出しが確実
となり、閉栓部材供給ヘツドにより閉栓部材が栓
口部に挿入され、先ず螺着方向と反対方向に回転
され、次に螺着方向に回転されて最切の微妙なね
じ合せである適合・仮締めがされた後、閉栓部材
回転ヘツド部による本締めをするように自動化さ
れたことにより、作業者が直接ドラム缶に接触す
ることなく、その動作が確実で、作業能率が向上
し、被収容物が漏洩する恐れがない。

（実施例） 次に、本発明の実施例を図面に基づき、詳細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例の概略構成図を示
す。図においてドラム缶自動閉栓装置１は、主と
して取付架台２、回動取付板３、芯出しヘツド部
４、閉栓部材供給ヘツド部（栓材供給ヘツド部）
５（第２図、第３図参照）および閉栓部材回転ヘ
ツド部（栓材回転ヘツド部）およびセンタリング
第８からなる。ドラム缶７は、センタリング台８
に設けられた回転テーブル９上にセンタリング自
在に搭載される。このセンタリング台８の上縁に
は、複数個のガイドローラ１０が配置され、ドラ
ム缶７が回転テーブル９から外れるのを防止す
る。また、ドラム缶７の上蓋１１には、雌ねじ付
き栓口部１２が設けられている。

このドラム缶７は、センタリング台８内の図示
されていないシリンダの上昇により、底面が回転
テーブル９に接し、センタリング自在に支持さ
れ、前記シリンダの下降により回転テーブル９が
底面より離れ、センタリング台８上に保持され
る。なお、栓口部１２を芯出しヘツド部４の付近
に位置させるには、例えば工業用テレビ（ITV）
にて監視しながら、ドラム缶７を回転移動させる
ものとする。

取付架台２は台車２Ａ上に固定され、センタリ
ング台８に近接して設けられ、この取付架台２の
上部には、支持枠１３が固定され、取付架台２お
よび支持枠１３に設けられた軸受部１４，１５に
より、軸体１６が垂直方向に支持される。回動取
付板３は、この軸体１６により水平方向に回動自
在に軸支される。また、第２図に示すように回動
取付板３は、90度ずつの角度を持つた３個の腕部
１７，１８，１９を有する。腕部１７には芯出し
ヘツド部４、腕部１８には栓材供給ヘツド部５、
腕部１９には栓材回転ヘツド部６がそれぞれ下向
きに、かつ回動軸１６を軸心として同一円周上に
装備される。駆動モータ２０は回動取付板３の上
面に設けられ、取付架台２内部より軸体１６を経
て接続されるケーブル２１を有し、ホイール２
２、チエーン２３、ホイール２４を経て、栓材回
転ヘツド部６に回転を伝達する。なお、回動取付
板３の下面には、４個の旋回ハンドル２５が固定
され、回動取付板３を手動にて回動させることが
できる。さらに、回動取付板３は補強材２６にて
補強されている。３個の位置決めピン２７は回動
取付板３の同一円周上に設けられ、支持枠１３上
の保持アーム２８に挿入されて、芯出しヘツド部
４、栓材供給ヘツド部５および栓材回転ヘツド部
６の位置決めをする。

第３図に示すように取付架台２の上部には、栓
材供給ヘツド部５の下端に設けられた栓材吸着機
構２９に対向する栓材供給台３０が設けられる。
この栓材供給台３０には栓材３１が供給される。
また、取付架台２内には真空ポンプ３２が収容さ
れる。この真空ポンプ３２により発生する真空圧
は軸体１６を経て、回動取付板３の軸体用ボス３
３および導圧パイプ３４を介して、栓材吸着機構
２９に供給される。栓材供給ヘツド部５を栓材供
給台３０に向けて下降することにより、栓材吸着
機構２９は栓材３１を真空吸着する。

第４図は芯出しヘツド部の概略構成図を示す。
図において芯出しヘツド部４は、主としてヘツド
本体３６、ラツク軸３７および芯出し部材３８と
から構成される。ヘツド本体３６には、上下方向
にラツク板３９が固定される。ラツク軸３７は中
空円筒状に形成され、ラツク板３９と対向する外
周面に上下方向のラツク部４０を有する。このラ
ツク部４０とラツク板３９との間に、ピニオンギ
ヤ４１を挟持する。レバー４３は、その一端がヘ
ツド本体３６に設けられた軸体４２にて軸支さ
れ、かつビニオンギヤ４１を軸支する。軸体４２
を軸心としてレバー４３を昇降すればピニオンギ
ヤ４１はラツク板３９により回転されながら昇降
し、この回転をラツク部４０に伝達することによ
り、ピニオンギヤ４１の昇降ストロークＩに対し
て、ラツク軸３７の昇降ストロークＬを２倍に拡
大する。従つて、芯出し部材３８はラツク軸３７
の下端部のテーパ付き中空孔４４に挿入され、本
実施例では昇降ストロークＩを約40mm程度とする
とき、ラツク軸３７、すなわち芯出し部材３８の
昇降ストロークＬを約80mm程度に拡大することが
できる。なお、芯出し部材３８の下端部は円錐状
に形成され、ドラム缶７の栓口部１２を損傷させ
ない真鍮材が使用されている。３５はラツク軸３
７に設けられた芯出し部材抜取用貫通孔である。
さらに、４１Ａ，４３Ａはピニオンギヤおよびレ
バーの下降状態を示す。

従つて、レバー４３を軸体４２を軸心として下
降方向に回動すれば、ラツク板３９により回転さ
れるピニオン４１はラツク軸３７を、ストローク
ＬをストロークＩの２倍に拡大させ、芯出し部材
３８を栓口部１２に挿入させる。栓口部１２の位
置が偏心しておれば、芯出し部材３８を十分に栓
口部１２に挿入することにより、センタリング台
８を移動させ、栓口部１２の偏心が取り除かれ
る。

次に、第５図は栓材供給ヘツド部の概略構成図
を示す。図において第４図と同一の機能を有する
部分には、同一の符号が付されている。栓材供給
ヘツド部５は、主としてヘツド本体４５、ラツク
軸４６、ボールスクリユ機構４７および栓材吸着
機構２９とから構成される。ヘツド本体４５は上
端部にフランジ４５Ａが設けられ、回動取付板３
の下面に取付ボルト４５Ｂにより取付けられる。
ボールスクリユ機構４７は、ラツク軸４６に収容
され、ボールスクリユ４９、スクリユナツト５
０、スラスト軸受５１、スプリング５２およびス
プリング受台５３等からなる。ボールスクリユ４
９およびスクリユナツト５０は、ボールスクリユ
４９およびスクリユナツト５０の対応する図示さ
れていないスクリユ溝内に、多数のボールが挿入
された特殊ねじである。このスクリユナツト５０
は、ラツク軸４９の底部５４に保持され、かつラ
ツク軸４９の側面に螺着された止めねじ５５と係
合する溝部５６を有する。この止めねじ５５と溝
部５６とにより、スクリユナツト５０は上下方向
の移動は可能であるが、回動が防止さている。ボ
ールスクリユ４９はスラスト軸受５１、受皿５７
を介して、スプリング５２の押圧を受ける。この
ボールスクリユ４９の上端部は、ナツト５８によ
り受皿５７に支持されている。

また、栓材吸着機構２９は、ロールシール５９
および吸着パツト６０とからなる。このロールシ
ール５９は導圧パイプ３４の接続口６１を有する
外筒６２と、上端部がボールスクリユ４９の下端
に接続され、下端部が吸着パツト６０に挿入され
る内筒６３とを有し、この外筒６２および内筒６
３の間の気密が保持されている。吸着パツト６０
は軟質ゴム製で、ロールシール５９との間にシー
ルパツキング４８を有し、ロールシール５９を経
て供給される真空圧により、栓材３１を吸着し得
る。

従つて、レバー４３を下降方向に操作すれば、
ラツク軸４６は、ラツク板３９、ピニオンギヤ４
１およびラツク部４０とからなるラツク軸４６の
ストロークが大きく拡大されて、第３図に示す栓
材供給台３０に向つて下降する。吸着パツト６０
栓材３１に密着して真空吸着した後、栓材供給ヘ
ツド部５を、旋回ハンドル２５によりドラム缶７
の栓口部１２に回動して、位置決めピン２７を保
持アーム２８に挿入して位置決めをし、吸着パツ
ト６０を栓口部１２に押付ける。スクリユナツト
５０の回転は、止めねじ５５により抑制されてい
るから、この押付力によりボールスクリユ４９
は、栓材３１のねじ締付方向と反対方向（左回転
方向）の回転を生じる。なぜならば、このボール
スクリユ４９およびスクリユナツト５０は、通常
の送りねじが滑り摩擦であるのに対して、大部分
が転がり摩擦であつて、その摩擦係数が極めて小
さく回転効率が高いからである。従つて、押付力
により、ボールスクリユ４９は左回転方向に回転
し、栓材３１を回転させながら、スプリング５２
に抗して上昇する。このために、栓材３１の雄ね
じと、栓口部１２の雌ねじとはよく適合される。

さらに、吸着パツト６０の押付力を弛めると、
スプリング５２の復帰力が作用して、ボールスク
リユ４９は右回転方向に回転を始め、栓材３１を
栓口部１２に仮締めをする。この後、吸着パツト
６０の真空圧を大気圧に切換えて、栓材３１を栓
口部１２に残して、栓材供給ヘツド部５を上昇復
帰させる。

このように、栓材供給ヘツド部５に、ボールス
クリユ機構４７を設け、かつボールスクリユ機構
４７の先端に栓材吸着機構２９を設けることによ
り、栓材３１の栓口部１２への搬送と、栓材３１
の栓口部１２への適合および仮締め、すなわち栓
材３１と栓口部１２との最初の微妙なねじ合せと
が、１つの機構、すなわち栓材供給ヘツド部５に
よつて確実に行われる。

次に、第６図は栓材回転ヘツド部の概略構成図
を示す。図において第４図および第５図と同一の
機能を有する部分には、同一の符号が付されてい
る。栓材回転ヘツド部６は、主としてヘツド本体
６４、ラツク軸６５、ツール軸６６、スプライン
軸６７おび回転ツール６８等から構成される。ツ
ール軸６６は、円筒状に形成されたラツク軸６５
の内筒の上部および下部に設けられた軸受６９，
７０により支持されて、ラツク軸６５と共に昇降
する。また、スプライン軸６７は、上端部が回動
取付板３にスラスト軸受７１，７１を介して支持
され、チエーンホイール２４により駆動モータ２
０の回転がトリクリミツタ７２を介して伝達され
る。トリクリミツタ７２は、軸心をスプライン軸
６７の上端部が貫通する取付金具７３、チエーン
ホイール２４を挟持する摩擦板７４、スプリング
座金７５、締付ナツト７６およびトルク測定円板
７７とからなる。スプライン受け７８はスプライ
ン軸６７の回転を、ツール軸６６に伝達する。従
つて、ツール軸６６はラツク軸６５により昇降す
ると共に、スプライン軸６７およびスプライン受
け７８により回転が与えられる。ツール軸６６の
下端部には、回転ツール６８が挿入される。

栓材供給ヘツド部５により、栓材３１が栓口部
１２に供給された後、栓材回転ヘツド部６を回動
して栓口部１２に移動させ、位置決めピン２７を
保持アーム２８に挿入して位置決めをした後、回
転ツール６８を下降させ、栓口部１２に仮締めさ
れている栓材３１を保持させる。栓材３１を保持
するため回転ツール６８の先端部の構造は、栓材
３１の形状により異なるが、第６図の栓材回転ヘ
ツド部６においては、その回転ツール６８の下端
面に設けられた凹部を、栓材３１の上面径方向に
わたつて設けられた凸部に、嵌合して保持するも
のを想定したものである。

栓材３１が回転ツール６８により保持された
後、駆動モータ２０を作動させ、その回転をチエ
ーン２３、ホイール２４、スプライ軸６７および
スプライン軸受け７８によつて、ツール軸６６に
伝達し、ツール軸６６に挿入されている回転ツー
ル６８を回転させることにより、栓材３１を栓口
部１２に螺着させ本締めする。十分に螺着される
と、トルクリミツタ７２において、チエーンホイ
ール２４と摩擦板との間に滑りを生じ、トルク測
定円板７７は締付けが完了したことを指示する。
この後、栓材回転ヘツド部６を上昇方向に復帰さ
せる。

このように、本ドラム缶自動閉栓装置１におい
ては、栓材３１を栓口部１２に螺着させて、本締
め作業を確実で能率よく達成するために、最初に
芯出しヘツト部４によるドラム缶７の芯出しを
し、次に栓材供給ヘツド部５による栓材３１の栓
口部１２への供給と適合・仮締めをした後に、栓
材回転ヘツド部６による本締めが行われる。

芯出しヘツド部４の芯出し部材３８を、栓口部
１２挿入することにより、センタリング台８を移
動させ栓口部１２の偏心が取除かれ、栓材供給ヘ
ツド部５のボールスクリユ機構４７とその先端に
設けられた栓材吸着機構２９とにより、栓材３１
が栓口部１２に搬送され、栓材３１の栓口部１２
への最初の微妙なねじ合せである適合・仮締めが
可能である。

ところが、ボールスクリユ４９の上下動により
得られる回転数は、栓材３１を栓口部１２に本締
めにするには不十分である。かつ、栓材３１は、
栓材吸着機構２９に真空吸着によつて保持される
ために、栓材３１を栓口部１２へ螺着させ本締め
するに充分な締付力は、栓材回転ヘツド部５によ
つては得られない。

そこで、本自動閉栓装置１においては、栓口部
１２に仮締めされた栓材３１を保持し回転する回
転ツール６８が設けられた。すなわち、栓材供給
ヘツド部５とは別個の栓材回転ヘツド部６によつ
て、確実な本締めが達成されるのである。

（発明の効果） 以上に説明するように本発明によれば、センタ
リング台上にセンタリング自在にドラム缶を搭載
し、取付架台上に水平方向に回転自在に回動取付
板を設け、この回動取付板に下向きに芯出しヘツ
ド部と、栓材供給ヘツド部と、栓材回転ヘツド部
とを装備して、前記芯出しヘツド部により栓口部
の芯出しをし、前記栓材供給ヘツド部により前記
栓口部に栓材を供給し最初の微妙なねじ合せであ
る適合・仮締めをした後に、前記栓材回転ヘツド
部により本締めするように自動化することによ
り、その閉栓動作が確実となり、その作業能率が
向上し、省力的で、かつ作業者が直接ドラム缶と
接触することがなく、放射性廃棄物による被曝を
防止し得る等の効果を奏する。

なお、栓材吸着機構は真空圧による栓材吸着方
法につき説明するも、これに限るものではなく、
例えば電磁石により吸着することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２
図は第１図の平面拡大図、第３図は第２図の部分
拡大図、第４図は芯出しヘツド部の概略構成図、
第５図は栓材供給ヘツド部の概略構成図、第６図
は栓材回転ヘツド部の概略構成図である。 １：ドラム缶自動閉栓装置、４：芯出しヘツド
部、５：栓材供給ヘツド部、６：栓材回転ヘツド
部、７：ドラム缶、１２：栓口部、２９：栓材吸
着機構、３１：栓材、３７，４６，６５：ラツク
軸、３８：芯出し部材、４７：ボールスクリユ機
構、６０：吸着ヘツド、６６：ツール軸、６７：
スプライン軸、６８：回転ツール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ドラム缶がセンタリング自在に搭載されるセ
   ンタリング台と、このセンタリング台に近接して
   設けられた取付架台と、この取付架台の上部に水
   平方向に回動自在に設けられた回動取付板と、こ
   の回動取付板に下向きに設けられ下端部に閉栓部
   材回転機構を昇降自在に装着し前記ドラム缶の上
   蓋に設けられた栓口部に供給された閉栓部材に回
   転を与え前記栓口部に螺着させる閉栓部材回転ヘ
   ツド部とを有するドラム缶自動閉栓装置におい
   て、前記閉栓部材回転ヘツド部と同一円周上で前
   記回動取付板に下向きに設けられ下端部に芯出し
   部材を昇降自在に装着し前記芯出し部材を下降さ
   せて前記栓口部に挿入することにより前記ドラム
   缶に移動を与え前記栓口部の芯出しをする芯出し
   ヘツド部と、前記閉栓部材回転ヘツド部および芯
   出しヘツド部と同一円周上で前記回動取付板に下
   向きに設けられた下端部に前記閉栓部材を吸着自
   在とし昇降自在に装着された閉栓部材吸着機構と
   前記芯出しヘツド部により芯出しされた前記栓口
   部に向つて前記閉栓部材吸着機構を下降させ前記
   閉栓部材を前記栓口部に挿入し押圧により先ず螺
   着方向と反対方向に回転させ次に押圧を弛めて螺
   着方向に回転させて適合・仮締めをするボールス
   クリユ機構とからなる閉栓部材供給ヘツド部とを
   備え、前記仮締めの後、前記閉栓部材回転ヘツド
   部により本締めすることを特徴とするドラム缶自
   動閉栓装置。