WO2013146121A1 - 研磨装置及びその方法 - Google Patents

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WO2013146121A1
WO2013146121A1 PCT/JP2013/055997 JP2013055997W WO2013146121A1 WO 2013146121 A1 WO2013146121 A1 WO 2013146121A1 JP 2013055997 W JP2013055997 W JP 2013055997W WO 2013146121 A1 WO2013146121 A1 WO 2013146121A1
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polishing
jig
support plate
tube support
workpiece
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PCT/JP2013/055997
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佳伸 吉川
陽一 石上
嘉彦 東口
祥剛 霞流
佐々木　裕一
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三菱重工業株式会社
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    • B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face
    • B24D13/145—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face having a brush-like working surface

Definitions

  • the present invention provides a polishing apparatus that polishes the periphery of a hole formed in a workpiece such as a tube support plate in order to support a heat transfer tube in a steam generator used as a heat exchanger in a nuclear power plant, for example. It is about.
  • a pressurized water reactor For example, in a pressurized water reactor (PWR), light water is used as a reactor coolant and neutron moderator, and high temperature and high pressure water that does not boil throughout the core is sent to a steam generator. Steam is generated by heat exchange, and the steam is sent to a turbine generator for power generation.
  • the steam generator has a plurality of inverted U-shaped heat transfer tubes arranged therein, the end portions of the heat transfer tubes are supported by the tube plate, and the primary cooling water inlet side at the lower end portion of the body portion A water chamber and an outlet water chamber are formed.
  • an inlet portion of secondary cooling water is provided in the body portion above the outer tube of the tube group, and a steam-water separator and a moisture separator are arranged side by side, above which steam is placed. There is an exit.
  • a large number of heat transfer tubes provided in the body are supported by a plurality of tube support plates and tube plates.
  • the tube support plate supports a large number of heat transfer tubes so that they do not vibrate by inserting the heat transfer tubes into the formed holes.
  • the hole of the tube support plate is not circular, but has a special shape in which a gap for steam circulation is formed between the heat transfer tube to be supported.
  • the tube support plate is subjected to broaching after a circular pilot hole is formed, so that a specially shaped hole (broach hole) is formed, and the end of this broach hole is chamfered. Is given.
  • a processing apparatus with respect to a hole there exists a thing described in the following patent document 1, for example.
  • the polishing apparatus described in Patent Document 1 described above performs polishing by inserting the polishing body into the tube hole of the tube support plate while reciprocating the polishing body.
  • this conventional polishing apparatus performs polishing processing on the inner peripheral surface of the tube hole of the tube support plate by the polishing body, and cannot properly chamfer the end portion of the tube hole. Since it is necessary to reciprocate the polishing body, there is a problem that the shape of the polishing body and the structure of the apparatus become complicated.
  • the present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a polishing apparatus and method capable of simplifying the structure.
  • a polishing apparatus includes a processing head that is supported so as to be movable in two intersecting directions, a processing head moving device that can move the processing head, and a processing head that includes the processing head.
  • a polishing jig supported movably in a direction crossing the moving direction of the processing head, a polishing member mounted on the tip of the polishing jig, and moving the polishing jig to process the polishing member
  • the polishing jig supported by the processing head is rotated by the polishing jig rotating device, pressed against the workpiece by the polishing jig moving device, and moved by the processing head moving device.
  • the processing surface of the workpiece can be properly polished by the mounted polishing member, and the structure can be simplified with a simple configuration.
  • the polishing apparatus of the present invention is characterized in that at least two polishing jigs are provided and can be rotated in different directions by the polishing jig rotating apparatus.
  • the polishing member is brought into contact with the processing surface of the member to be processed from different directions, and stable polishing can be performed.
  • the polishing jig is characterized in that a sandpaper or a polishing brush as the polishing member can be attached to a tip portion.
  • the polishing method of the present invention is a polishing method for polishing an edge portion of a hole formed in a workpiece, and a sandpaper is attached to a tip portion of a polishing jig, and the polishing jig is rotated.
  • a second step of pressing the polishing brush against the workpiece and moving along the machining surface of the workpiece is a polishing method for polishing an edge portion of a hole formed in a workpiece, and a sandpaper is attached to a tip portion of a polishing jig, and the polishing jig is rotated.
  • the burr formed at the edge of the hole in the workpiece can be removed by polishing the processed surface of the workpiece with sandpaper in the first step, and the polishing in the second step.
  • polishing the processed surface of the workpiece with a brush By polishing the processed surface of the workpiece with a brush, the edge of the hole from which burrs have been removed can be polished, the processed surface of the workpiece can be properly polished, and with a simple configuration
  • the structure can be simplified.
  • the polishing method of the present invention is characterized in that the workpiece is polished while rotating at least two of the polishing jigs in different directions.
  • the polishing member comes into contact with the processing surface of the workpiece from different directions, and stable polishing can be performed.
  • the polishing jig is moved in a first direction along the processing surface of the workpiece to polish the workpiece, and then the polishing jig is attached to the workpiece.
  • the workpiece is polished by moving in a second direction intersecting the first direction along the processing surface.
  • the polishing member is pressed from different directions with respect to the processing surface of the workpiece, and stable polishing can be performed.
  • the workpiece is polished by moving the polishing jig while rotating the polishing jig, and the workpiece is polished. It can be polished and the structure can be simplified with a simple structure.
  • FIG. 1 is a schematic view of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of the processing head in the polishing apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a plan view of the processing head in the polishing apparatus of this embodiment.
  • FIG. 4 is a front view showing a support base in the polishing apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a front view showing a support base in the polishing apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a plan view showing a support base in the polishing apparatus of this embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a polishing method by the polishing apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic view showing a polishing method by the polishing apparatus of this embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an R chamfering apparatus.
  • FIG. 10 is a front view showing the spindle in the R chamfering apparatus.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the floating holder.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the micro-depth holder.
  • FIG. 13A is a plan view illustrating a pilot hole in the tube support plate.
  • FIG. 13-2 is a plan view illustrating the pilot hole and the R chamfered portion of the tube support plate.
  • FIG. 13C is a plan view illustrating the broach hole of the tube support plate.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a method for drilling a tube support plate.
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram illustrating a steam generator according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic view of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a front view of a processing head in the polishing apparatus of the present embodiment
  • FIG. 3 is a plan view of the processing head in the polishing apparatus of the present embodiment.
  • 4 is a front view showing a support base in the polishing apparatus of the present embodiment
  • FIG. 5 is a front view showing a support base in the polishing apparatus of the present embodiment
  • FIG. 6 is a support in the polishing apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a polishing method by the polishing apparatus of the present embodiment
  • FIG. 8 is a schematic view showing a polishing method by the polishing apparatus of the present embodiment
  • FIG. 9 is an R chamfering processing apparatus.
  • FIG. 10 is a front view showing a spindle in an R chamfering processing apparatus
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a floating holder
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a micro-depth holder
  • FIG. 13-1 is a tube support plate
  • FIG. 13-2 is a plan view showing the pilot hole of FIG.
  • FIG. 13-3 is a plan view showing a broach hole in the tube support plate
  • FIG. 14 is a flowchart showing a hole processing method for the tube support plate
  • FIG. It is a schematic block diagram showing the example steam generator.
  • the nuclear reactor of this embodiment uses light water as a reactor coolant and neutron moderator, and generates high-temperature and high-pressure water that does not boil over the entire core and sends this high-temperature and high-pressure water to a steam generator to generate steam by heat exchange.
  • This is a pressurized water reactor (PWR) that sends this steam to a turbine generator to generate electricity.
  • PWR pressurized water reactor
  • the pressurized water reactor and the steam generator are stored in the reactor containment vessel, and the pressurized water reactor and the steam generator are the cooling water. It is connected via piping. Accordingly, the primary cooling water is heated by the fuel (nuclear fuel), and the high-temperature primary cooling water is sent to the steam generator through the cooling water pipe. In this steam generator, heat exchange is performed between the high-pressure and high-temperature primary cooling water and the secondary cooling water, and the cooled primary cooling water is returned to the pressurized water reactor through the cooling water piping.
  • the trunk portion 41 has a sealed hollow cylindrical shape, and the lower portion has a slightly smaller diameter with respect to the upper portion. ing.
  • the trunk portion 41 is provided with a tube group outer cylinder 42 having a cylindrical shape at a lower portion thereof with a predetermined distance from the inner wall surface.
  • the tube group outer cylinder 42 is provided with a plurality of tube support plates 43 corresponding to a predetermined height position, and a tube plate 44 is fixed below the tube support plate 43.
  • the tube support plate 43 is supported by a plurality of stay rods 45 extending upward from the tube plate 44.
  • the tube group outer cylinder 42 is provided with a heat transfer tube group 47 including a plurality of heat transfer tubes 46 having an inverted U shape inside, and each heat transfer tube 46 has an end portion expanded to the tube plate 44.
  • the intermediate portion is supported by a plurality of tube support plates 43.
  • the body portion 41 is partitioned by a partition wall 48 and an entrance chamber 49 and an exit chamber 50 below the tube plate 44, and an inlet nozzle 51 and an outlet nozzle 52 are formed.
  • One end portion of each heat transfer tube 46 is formed in the entrance chamber 49. The other end communicates with the exit chamber 50.
  • the body 41 has an air-water separator 53 that separates the feed water into steam and hot water above the heat transfer tube group 47, and removes the moisture of the separated steam so that it is close to dry steam.
  • a moisture separator 54 is provided in the body portion 41.
  • a water supply pipe 55 for supplying the secondary cooling water is inserted between the heat transfer tube group 47 and the steam / water separator 53, while a steam outlet 56 is formed in the ceiling portion.
  • the body 41 then flows the secondary cooling water supplied from the water supply pipe 55 into the tube group outer cylinder 42 and circulates upward in the tube plate 44, and rises in the heat transfer tube group 47.
  • a water supply passage is provided for exchanging heat with hot water (primary cooling water) flowing through the heat transfer tubes 46 when the heat is transferred.
  • the primary cooling water heated in the pressurized water reactor is sent to the entrance chamber 49 of the steam generator 13 through the cooling water pipe, circulates through the numerous heat transfer tubes 46 and reaches the exit chamber 50.
  • the secondary cooling water cooled by the condenser is sent to the water supply pipe 55 of the steam generator 13 through the cooling water pipe and flows in the heat transfer pipe 46 through the trunk portion 41 (primary cooling water). And heat exchange. That is, the body 41 internally exchanges heat between the high-pressure and high-temperature primary and secondary cooling water, and the cooled primary cooling water passes from the outlet chamber 50 to the pressurized water reactor through the cooling water pipe. Returned.
  • the secondary cooling water that has exchanged heat with the high-pressure and high-temperature primary cooling water rises in the body 41 and is separated into steam and hot water by the steam-water separator 53, and this is separated by the moisture separator 54. After removing moisture from the steam, it is sent to the steam turbine through the cooling water pipe.
  • the body 41 is provided with a plurality of tube support plates 43 at a predetermined interval at the lower portion and a tube plate 44 at the lower end thereof.
  • the plurality of heat transfer tubes 46 constituting the heat transfer tube group 47 are fixed to a large number of mounting holes formed at the end portions of the tube plate 44, and a large number of intermediate portions are formed at the respective tube support plates 43. It is supported by the mounting hole 61.
  • Each mounting hole 61 of each tube support plate 43 needs to transfer the secondary cooling water (steam) heated by the primary cooling water upward, so that the circular outer peripheral side that becomes the cross-sectional shape of the heat transfer tube 46 It has an irregular shape having a plurality of notches.
  • a pilot hole 62 is formed in the pipe support plate 43 by a pilot hole processing device.
  • an R chamfering portion 63 is formed by performing an R chamfering process on an end portion of the pilot hole 62 in the axial direction by an R chamfering apparatus.
  • broaching is performed on the prepared hole 62 by a broaching device, thereby forming a broach hole 64 having an irregular shape.
  • the mounting hole 61 is formed by chamfering the end portion of the broach hole 64 in the axial direction by the polishing apparatus of the present embodiment.
  • the pilot hole machining apparatus for forming the pilot hole 62 in the tube support plate 43 is performed using, for example, a multi-axis machining apparatus (described in Japanese Patent No. 483825) already filed by the present applicant.
  • the R chamfering processing apparatus for forming the R chamfered portion 63 on the tube support plate 43 is performed using the following apparatus.
  • a bed 72 has a column 73 fixed to the upper surface portion, and a saddle 74 is supported on the side portion so that the saddle 74 can move along the vertical direction.
  • the column 73 has a screw shaft 76 disposed in the vertical direction by the drive motor 75, and the screw shaft 76 is screwed into the saddle 74. Therefore, the saddle 74 can be moved up and down by the drive motor 75.
  • the saddle 74 has a processing head 77 supported on its side so as to be movable along the horizontal direction, and can be moved by a drive motor (not shown).
  • a plurality of machining heads 77 (12 in this embodiment, but not limited to this number) are provided, and can be rotated synchronously by a drive motor 79. Yes.
  • the spindle 78 has a shaft portion 81 provided on the base end side rotatably supported by the processing head 77 by bearings 82 and 83, and a drive gear 84 is fixed.
  • the twelve spindles 78 can be rotated in synchronization by the drive gears 84 meshing with each other.
  • the spindle 78 has a micro-depth holder (trade name) 86 as a misalignment correction device mounted on the tip side via a floating holder 85, and a processing jig 87 mounted on the micro-depth holder 86.
  • the shell 91 has a cylindrical shape, and a cylindrical portion 92 formed integrally with the shaft portion 81 is fitted therein.
  • a connecting hole 94 to which the base end portion of the micro depth holder 86 is connected is formed on the distal end side, and an outer flange 95 having a link shape is formed in an intermediate portion in the longitudinal direction.
  • the base end of the collet 93 is supported by the cylindrical portion 92 via the coupling 96, and the distal end is supported by the shell 91 by the seal member 97.
  • the collet 93 has an outer flange 95 supported by a pair of front and rear thrust bearings 98. Therefore, the collet 93 is supported so as to be movable in the radial direction by a predetermined amount with respect to the shell 91 and the cylindrical portion 92 and elastically supported at a concentric position.
  • the collar 101 is integrally formed with a shank 102 that is connected to the floating holder 85 at the base end, an attachment hole 103 is formed at the tip, and a connecting flange. 104 is formed.
  • the sleeve 105 has a base end portion fitted into the mounting hole 103 of the collar 101, a connection hole 106 to which the processing jig 87 is connected is formed at the distal end portion, and a connection flange 107 is formed.
  • the thimble 108 has a cylindrical shape and is disposed outside the collar 101 and the sleeve 105, and the rear flange 109 is engaged with the connecting flange 104 of the collar 101, while the intermediate flange 110 is engaged with the connecting flange 107 of the sleeve 105. It has stopped.
  • the connecting flange 104 of the collar 101 and the connecting flange 107 of the sleeve 105 face each other in the thimble 108 in the axial direction, and the spring member 111 is disposed therebetween.
  • the thimble 108 is provided with a stopper 112 at the tip, and the stopper 112 is elastically supported at a predetermined position forward by the biasing force of the spring member 111 and resists the biasing force of the spring member 111. It is possible to move backward.
  • the processing jig 87 is attached to the distal end portion of the micro-depth holder 86, and a shaft portion 121 that fits into the connection hole 106 is integrally formed at the proximal end portion. Further, the processing jig 87 has a sleeve 122 fitted into the prepared hole 62 of the tube support plate 43 at the tip end thereof supported rotatably via a bearing (not shown). The processing jig 87 is located on the proximal end side of the sleeve 122, and the cutting blade 123 is fixed by a fixing screw 124 via a fixing jig 125.
  • the tube support plate 43 in which the plurality of pilot holes 62 are formed is supported in a state where the tube support plate 43 stands in the vertical direction, and the processing head 77 is advanced to advance the tube support plate 43. To approach. At this time, the vertical and horizontal positions of the spindle 78 are adjusted in advance. Then, each spindle 78 advances while rotating, and the tip portion is inserted into the pilot hole 62 of the tube support plate 43.
  • the R chamfering processing device 71 performs the R chamfering processing from one side of the tube support plate 43.
  • the pipe support plate can be applied by applying a multi-axis processing device like a pilot hole processing device. R chamfering may be performed from both sides of 43.
  • the broaching device for forming the broach hole 64 in the tube support plate 43 is performed using, for example, a broaching device (described in Japanese Patent Application No. 2010-286705) already filed by the present applicant.
  • the base 202 has a support base 203 fixed to the top, and the support base 203 is provided with a support table 204 on the top.
  • the support table 204 has a disc shape, and a concave portion 205 having a disc shape capable of supporting the tube support plate 43 is formed on the upper surface portion.
  • the support table 203 is provided with a lifter 206 at its center so that it can be raised and lowered.
  • the base 202 is provided with a pair of guide rails 207 located on both sides of the support base 203.
  • the moving body 208 includes a rail portion 209 disposed so as to straddle the upper side of the support base 203 and leg portions 210 that are provided on both sides of the rail portion 209 and are movable on the guide rail 207.
  • the moving body 208 is provided with a first driving device 211 that rotates a guide roller (not shown) at each leg 210, and the first moving device 211 moves by rotating the guide roller. The body 208 can be moved along the guide rail 207.
  • processing head 212 is supported so as to be movable along the rail portion 209 of the moving body 208.
  • the processing head 212 is provided with a second drive device (processing head moving device) 213 that rotates a guide roller (not shown).
  • the processing head 212 is rotated by the second moving device 213 rotating the guide roller. Can be moved along the rail portion 209.
  • the machining head 212 can be moved in two horizontal directions (X direction and Y direction) intersecting (orthogonal) by the driving devices 211 and 213.
  • the processing head 212 is provided with two polishing jigs 214 so as to hang downward.
  • the processing head 212 is supported so as to be movable in a vertical direction (Z direction) intersecting (orthogonal) with the movement direction of the processing head 212. .
  • the processing head 212 can press the polishing member 215 mounted on the lower end portion of each polishing jig 214 against the upper surface (processing surface) of the tube support plate 43.
  • the head main body 221 is movable along the guide rail 222 fixed to the moving body 208 (rail portion 209), and can be moved by the second moving device 213. ing.
  • the head main body 221 has two sets of guide rails 223 fixed to the vertical wall portion along the vertical direction.
  • the guide members 225 that engage with the respective guide rails 223 are fixed to the two polishing jig main bodies 224, and the respective polishing jig main bodies 224 are movable to the respective guide rails 223 via the guide members 225. It has become.
  • the head body 221 is equipped with two air cylinders (polishing jig moving device) 226, and the tip of each drive rod (not shown) protruding downward is connected to the polishing jig main body 224. Yes.
  • Each of the two polishing jigs 214 is rotatably supported by a support portion 227 of the polishing jig main body 224, and a polishing member 215 is detachably attached to the lower surface of the disc portion 228 fixed to the lower end portion.
  • the polishing jig 214 and a driven sprocket 229 at the upper end are fixed.
  • the two drive motors 230 are respectively fixed to the polishing jig main body 224, and the drive sprocket 231 is fixed to the drive shaft protruding from the upper end portion.
  • An endless driving belt 232 is wound around the driven sprocket 229 and the driving sprocket 231.
  • the drive motor 230 when the drive motor 230 is driven, the drive sprocket 231 rotates, and the rotational force is transmitted to the driven sprocket 229 via the drive belt 232, and the polishing jig 214 can be rotated by rotating the driven sprocket 229. it can. Further, when the air cylinder 226 is driven, the polishing jig body 224 is lowered, and the polishing jig 214 attached to the polishing jig body 224 can be lowered. Therefore, when the drive motor 230 and the air cylinder 226 are driven in synchronization, the polishing member 215 mounted on the lower portion can be pressed against the upper surface of the tube support plate 43 while rotating the polishing jig body 224.
  • the two polishing jigs 214 are rotated in different directions, that is, one polishing jig 214 is rotated forward and the other polishing jig 214 is rotated backward.
  • polishing member 215 to which the polishing jig 214 is attached.
  • This polishing brush is a bundle of nylon (polyamide fiber) kneaded with abrasive grains.
  • each polishing jig 214 is raised, and the moving body 208 and the processing head 212 are moved outward from above the support table 204.
  • the pipe support plate 43 is lifted and moved by a crane (not shown) and placed on the support table 204.
  • the lifter 206 is kept at the raised position, and the tube support plate 43 is placed on the lifter 206.
  • a plurality of stainless steel plates 216 are placed in advance in the recesses 205 of the support table 204 so that the support table 204 and the tube support plate 43 are not in direct contact.
  • the lifter 206 is lowered to position the tube support plate 43 in the recess 205 of the support table 204.
  • the support table 204 is a member having corrosion resistance, for example, made of stainless steel, the tube support plate 43 may be placed directly on the support table 204.
  • the moving body 208 and the processing head 212 are moved, the two polishing jigs 214 are moved to the center of the tube support plate 43, and the two polishing jigs 214 are moved.
  • the center is aligned with the center of the tube support plate 43 to adjust the origin.
  • the center of the two polishing jigs 214 is a point between the centers of the polishing jigs 214.
  • each polishing jig 214 is moved to an initial position, and is rotated and pressed against the upper surface of the tube support plate 43 with a predetermined pressure. Then, it moves in the horizontal direction at a predetermined speed, and chamfers the entire surface of the tube support plate 43. In this case, the rotation directions of the two polishing jigs 214 are reversed.
  • a sandpaper (abrasive member) 215 is attached to the lower end of the polishing jig 214, and the sandpaper 215 is pressed against the tube support plate 43 while rotating the polishing jig 214. At the same time, it is moved horizontally along the water surface of the tube support plate 43. Then, the polishing jig 214 can chamfer the entire surface of the tube support plate 43 with the sandpaper 215. In this case, for example, after the polishing jig 214 is moved in the X direction, it is moved by a predetermined distance (below the diameter of the sandpaper) in the Y direction, and is again moved in the X direction.
  • the tube support plate 43 is moved so as to rotate 90 degrees in the horizontal direction as shown in FIG. Similarly, while rotating the polishing jig 214, the sandpaper 215 is pressed against the tube support plate 43 and horizontally moved along the water surface of the tube support plate 43, so that the sandpaper 215 causes the tube support plate 43 to move. Chamfering the entire surface. When the entire surface of the tube support plate 43 is chamfered twice by the sandpaper 215 of the polishing jig 214, the front and back surfaces of the tube support plate 43 are reversed.
  • the sandpaper 215 is pressed against the tube support plate 43 and horizontally moved along the water surface of the tube support plate 43, so that the sandpaper 215 causes the tube support plate 43 to move.
  • Chamfering is performed twice on the entire surface.
  • the first step is completed.
  • a polishing brush (polishing member) 215 is attached to the lower end portion of the polishing jig 214, and the polishing brush 215 is pressed against the tube support plate 43 while rotating the polishing jig 214 as shown in FIG. At the same time, it is moved horizontally along the water surface of the tube support plate 43. Then, the polishing jig 214 can chamfer the entire surface of the tube support plate 43 with the polishing brush 215. In this case, for example, after the polishing jig 214 is moved in the X direction, it is moved by a predetermined distance (below the diameter of the polishing brush) in the Y direction, and is again moved in the X direction.
  • the tube support plate 43 is moved so as to rotate 90 degrees in the horizontal direction as shown in FIG. Similarly, while rotating the polishing jig 214, the polishing brush 215 is pressed against the tube support plate 43 and moved horizontally along the water surface of the tube support plate 43, so that the polishing brush 215 moves the tube support plate 43. Chamfering the entire surface. When the entire surface of the tube support plate 43 is chamfered twice by the polishing brush 215 of the polishing jig 214, the front surface and the back surface of the tube support plate 43 are reversed.
  • the polishing brush 215 is pressed against the tube support plate 43 and moved horizontally along the water surface of the tube support plate 43, so that the polishing brush 215 moves the tube support plate 43.
  • Chamfering is performed twice on the entire surface.
  • the second step is completed.
  • the polishing apparatus 201 removes burrs from the broach hole 64 and smoothes the edge portion. That is, first, when a sandpaper is mounted as the polishing member 215 on the polishing jig 214, the burr generated at the edge of the broach hole 64 can be removed from the root.
  • the tube support plate 43 forms a prepared hole 62 by performing prepared hole processing on the tube support plate 43 by the prepared hole processing device in step S11.
  • an R chamfering portion 63 is formed by performing an R chamfering process on an end portion of the pilot hole 62 in the axial direction by an R chamfering apparatus.
  • the broaching device 64 performs broaching on the prepared hole 62 to form a broach hole 64 having an irregular shape.
  • the mounting hole 61 is formed by chamfering the end portion of the broach hole 64 in the axial direction by the polishing apparatus 201.
  • step S15 various inspections are performed as a finishing process, and in step S16, the tube support plate 43 is stored. At a predetermined time, the tube support plate 43 is inserted into the body (lower body) 41 in step S17.
  • the processing head 212 that is supported so as to be movable in the horizontal direction, the drive devices 211 and 213 that allow the processing head 212 to move, and the processing head 212 are perpendicular to each other.
  • a polishing jig 214 supported movably in a direction, a polishing member 215 attached to the lower end of the polishing jig 214, and a polishing jig 214 can be moved to press the polishing member 215 against the tube support plate 43.
  • An air cylinder 226 and a drive motor 230 that can rotate the polishing jig 214 are provided.
  • the polishing jig 214 supported by the processing head 212 is rotated by the drive motor 230, is pressed against the processing surface of the tube support plate 43 by the air cylinder 226, and is moved by the driving devices 211 and 213.
  • the processing surface of the tube support plate 43 can be properly polished by the polishing member 215 mounted on the jig 214, and the structure can be simplified with a simple configuration.
  • each polishing jig 214 can be rotated in different directions. Therefore, in each polishing jig 214, each polishing member 215 comes into contact with the processing surface of the tube support plate 43 from different directions, and stable polishing can be performed.
  • a sandpaper and a polishing brush as the polishing member 215 can be attached to the tip of the polishing jig 214. Accordingly, since members having different hardnesses and shapes come into contact with the processed surface of the tube support plate 43, the processed surface can be properly polished.
  • the polishing method of this embodiment when polishing the edge portion of the broach hole 64 formed in the tube support plate 43, sandpaper is attached to the tip of the polishing jig 214, and the polishing jig 214 , The first step of pressing the sandpaper against the tube support plate 43 and moving along the processing surface of the tube support plate 43, and attaching a polishing brush to the tip of the polishing jig 214. And a second step of pressing the polishing brush against the tube support plate 43 while moving and moving along the processing surface of the tube support plate 43.
  • the burr formed on the edge portion of the broach hole 64 can be removed by polishing the processed surface of the tube support plate 43 with sandpaper in the first step, and the polishing brush in the second step.
  • the edge portion of the broach hole 64 from which burrs have been removed can be polished, the edge portion of the broach hole 64 can be properly polished, and simple
  • the structure can be simplified by the configuration.
  • the polishing jig 214 is rotated while being pressed against the processing surface of the tube support plate 43 and moved in a predetermined direction to polish the tube support plate 43, and then the tube support plate 43 is rotated 90 degrees in the horizontal direction, and again pressed against the processing surface of the tube support plate 43 while rotating the polishing jig 214, and moved in a predetermined direction to polish the tube support plate 43. Therefore, the polishing member 215 is pressed from different directions against the broach hole 64 formed in the tube support plate 43, and the edge portion of the broach hole 64 can be stably polished.
  • the processing head moving device of the present invention is the driving devices 211 and 213, the polishing jig moving device of the present invention is the air cylinder 226, and the polishing jig rotating device of the present invention is the driving motor 230.
  • the driving motor 230 is the driving motor 230.
  • the steam generator tube support plate is processed by the polishing apparatus of the present invention.
  • the workpiece is not limited to the tube support plate.

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Abstract

　研磨装置において、２つの水平方向に移動自在に支持される加工ヘッド（２１２）と、加工ヘッド（２１２）を移動可能とする駆動装置（２１１，２１３）と、加工ヘッド（２１２）に鉛直方向に移動自在に支持される研磨治具（２１４）と、研磨治具（２１４）の下端部に装着される研磨部材（２１５）と、研磨治具（２１４）を移動して研磨部材（２１５）を管支持板（４３）に押圧可能なエアシリンダ（２２６）と、研磨治具（２１）を回転可能な駆動モータ（２３０とを設けることにより、構造の簡素化を可能とする。

Description

研磨装置及びその方法
　本発明は、例えば、原子力プラントに熱交換器として使用される蒸気発生器にて、伝熱管を支持するために管支持板などの被加工部材に形成された穴の周辺の研磨を行う研磨装置に関するものである。
　例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized　Water　Reactor）では、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。そして、この蒸気発生器は、内部に逆Ｕ字形状をなす複数の伝熱管が配設され、各伝熱管の端部が管板に支持され、胴部の下端部に一次冷却水の入口側水室及び出口側水室が形成されて構成されている。また、胴部内に、管群外筒の上方に位置して二次冷却水の入口部が設けられると共に、気水分離機と湿分分離機が上下に並んで配設され、その上方に蒸気出口が設けられている。
　このような蒸気発生器にて、胴部内に設けられた多数の伝熱管は、複数の管支持板や管板により支持されている。この管支持板は、多数形成された穴に伝熱管が挿入されることで、多数の伝熱管が振動しないように支持している。この場合、管支持板の穴は、円形状ではなく、支持する伝熱管との間に蒸気流通用の隙間が形成されるような特殊な形状をなしている。この場合、管支持板は、円形の下穴が形成された後にブローチ加工が施されることで、特殊な形状の穴（ブローチ穴）が形成され、このブローチ穴の端部に対して面取り加工が施される。なお、穴に対する加工装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
特開平０８－３１８４５７号公報
　上述した特許文献１に記載された研磨装置は、研磨体を往復動させながら管支持板の管穴に挿入して研磨加工を行うものである。しかし、この従来の研磨装置は、研磨体により管支持板の管穴における内周面に対する研磨加工を行うものであり、管穴の端部に対する面取り加工を適正に行うことができず、また、研磨体を往復動させる必要から、研磨体の形状及び装置の構造が複雑になってしまうという課題がある。
　本発明は、上述した課題を解決するものであり、構造の簡素化を可能とする研磨装置及びその方法を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するための本発明の研磨装置は、交差する２つの方向に移動自在に支持される加工ヘッドと、前記加工ヘッドを移動可能とする加工ヘッド移動装置と、前記加工ヘッドに該加工ヘッドの移動方向に交差する方向に移動自在に支持される研磨治具と、前記研磨治具の先端部に装着される研磨部材と、前記研磨治具を移動して前記研磨部材を被加工部材に押圧可能な研磨治具移動装置と、前記研磨治具を該研磨治具の移動方向に沿う軸心をもって回転可能な研磨治具回転装置と、を備えることを特徴とするものである。
　従って、加工ヘッドに支持される研磨治具は、研磨治具回転装置により回転し、研磨治具移動装置により被加工部材に押圧され、加工ヘッド移動装置により移動することとなり、この研磨治具に装着された研磨部材により被加工部材の加工面を適正に研磨することができ、また、簡単な構成により構造を簡素化することができる。
　本発明の研磨装置では、前記研磨治具は、少なくとも２つ設けられ、前記研磨治具回転装置により異なる方向へ回転可能であることを特徴としている。
　従って、２つの研磨治具の回転方向を異ならせたことで、被加工部材の加工面に対して異なる方向から研磨部材を接触させることとなり、安定した研磨を行うことが可能となる。
　本発明の研磨装置では、前記研磨治具は、先端部に前記研磨部材としてのサンドペーパーまたは研磨ブラシが装着可能であることを特徴としている。
　従って、研磨部材としてのサンドペーパーと研磨ブラシを適用することで、被加工部材の加工面に対して異なる硬度及び形状の部材が接触するため、この加工面を適正に研磨することができる。
　また、本発明の研磨方法は、被加工部材に形成された穴のエッジ部を研磨する研磨方法であって、研磨治具の先端部にサンドペーパーを装着し、前記研磨治具を回転しながら前記サンドペーパーを前記被加工部材に押圧すると共に前記被加工部材の加工面に沿って移動する第１工程と、前記研磨治具の先端部に研磨ブラシを装着し、前記研磨治具を回転しながら前記研磨ブラシを前記被加工部材に押圧すると共に前記被加工部材の加工面に沿って移動する第２工程と、を有することを特徴とするものである。
　従って、第１工程にて、サンドペーパーにより被加工部材の加工面を研磨することで、被加工部材の穴のエッジ部に形成されたバリを除去することができ、第２工程にて、研磨ブラシにより被加工部材の加工面を研磨することで、バリが除去された穴のエッジ部を研磨することができ、被加工部材の加工面を適正に研磨することができると共に、簡単な構成により構造を簡素化することができる。
　本発明の研磨方法では、少なくとも２つの前記研磨治具を異なる方向に回転しながら、前記被加工部材の研磨を行うことを特徴としている。
　従って、被加工部材の加工面に対して異なる方向から研磨部材を接触することとなり、安定した研磨を行うことが可能となる。
　本発明の研磨方法では、前記研磨治具を前記被加工部材の加工面に沿う第１の方向に移動して前記被加工部材の研磨を行った後、前記研磨治具を前記被加工部材の加工面に沿う前記第１の方向に交差する第２の方向に移動して前記被加工部材の研磨を行うことを特徴としている。
　従って、被加工部材の加工面に対して異なる方向から研磨部材を押圧することとなり、安定した研磨を行うことが可能となる。
　本発明の研磨装置及びその方法によれば、研磨治具を回転しながら被加工部材に押圧した状態で移動して被加工部材を研磨するので、研磨部材により被加工部材の加工面を適正に研磨することができ、また、簡単な構成により構造を簡素化することができる。
図１は、本発明の一実施例に係る研磨装置の概略図である。 図２は、本実施例の研磨装置における加工ヘッドの正面図である。 図３は、本実施例の研磨装置における加工ヘッドの平面図である。 図４は、本実施例の研磨装置における支持台を表す正面図である。 図５は、本実施例の研磨装置における支持台を表す正面図である。 図６は、本実施例の研磨装置における支持台を表す平面図である。 図７は、本実施例の研磨装置による研磨方法を表す概略図である。 図８は、本実施例の研磨装置による研磨方法を表す概略図である。 図９は、Ｒ面取り加工装置を表す概略図である。 図１０は、Ｒ面取り加工装置におけるスピンドルを表す正面図である。 図１１は、フローティングホルダの断面図である。 図１２は、マイクロデプスホルダの断面図である。 図１３－１は、管支持板の下穴を表す平面図である。 図１３－２は、管支持板の下穴とＲ面取り部を表す平面図である。 図１３－３は、管支持板のブローチ穴を表す平面図である。 図１４は、管支持板の穴加工方法を表すフローチャートである。 図１５は、本実施例の蒸気発生器を表す概略構成図である。
　以下に添付図面を参照して、本発明の研磨装置及びその方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
　図１は、本発明の一実施例に係る研磨装置の概略図、図２は、本実施例の研磨装置における加工ヘッドの正面図、図３は、本実施例の研磨装置における加工ヘッドの平面図、図４は、本実施例の研磨装置における支持台を表す正面図、図５は、本実施例の研磨装置における支持台を表す正面図、図６は、本実施例の研磨装置における支持台を表す平面図、図７は、本実施例の研磨装置による研磨方法を表す概略図、図８は、本実施例の研磨装置による研磨方法を表す概略図、図９は、Ｒ面取り加工装置を表す概略図、図１０は、Ｒ面取り加工装置におけるスピンドルを表す正面図、図１１は、フローティングホルダの断面図、図１２は、マイクロデプスホルダの断面図、図１３－１は、管支持板の下穴を表す平面図、図１３－２は、管支持板の下穴とＲ面取り部を表す平面図、図１３－３は、管支持板のブローチ穴を表す平面図、図１４は、管支持板の穴加工方法を表すフローチャート、図１５は、本実施例の蒸気発生器を表す概略構成図である。
　本実施例の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized　Water　Reactor）である。
　本実施例の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、原子炉格納容器内には、加圧水型原子炉及び蒸気発生器が格納されており、この加圧水型原子炉と蒸気発生器とは冷却水配管を介して連結されている。従って、燃料（原子燃料）により一次冷却水が加熱され、高温の一次冷却水が冷却水配管を通して蒸気発生器に送られる。この蒸気発生器にて、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は冷却水配管を通して加圧水型原子炉に戻される。
　このように構成された原子力発電プラントに適用される蒸気発生器１３において、図１５に示すように、胴部４１は、密閉された中空円筒形状をなし、上部に対して下部が若干小径となっている。この胴部４１は、その下部に内壁面と所定間隔をもって円筒形状をなす管群外筒４２が配設されている。この管群外筒４２は、内部に所定の高さ位置に対応して複数の管支持板４３が配設されると共に、この管支持板４３の下方に管板４４が固定されており、各管支持板４３は、管板４４から上方に延設された複数のステーロッド４５により支持されている。そして、この管群外筒４２は、内部に逆Ｕ字形状をなす複数の伝熱管４６からなる伝熱管群４７が配設されており、各伝熱管４６は、端部が管板４４に拡管して支持されると共に、中間部が複数の管支持板４３により支持されている。
　また、胴部４１は、管板４４の下方に隔壁４８により入室４９及び出室５０により区画されると共に、入口ノズル５１及び出口ノズル５２が形成され、各伝熱管４６の一端部が入室４９に連通し、他端部が出室５０に連通している。
　また、胴部４１は、伝熱管群４７の上方に給水を蒸気と熱水とに分離する気水分離器５３と、この分離された蒸気の湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする湿分分離器５４が設けられている。また、胴部４１は、伝熱管群４７と気水分離器５３との間に、内部に二次冷却水の給水を行う給水管５５が挿入される一方、天井部には蒸気出口５６が形成されている。そして、胴部４１は、給水管５５から内部に給水された二次冷却水を管群外筒４２との間を流下して管板４４にて上方に循環し、伝熱管群４７内を上昇するときに各伝熱管４６内を流れる熱水（一次冷却水）との間で熱交換を行う給水路が設けられている。
　従って、加圧水型原子炉で加熱された一次冷却水が冷却水配管を通して蒸気発生器１３の入室４９に送られ、多数の伝熱管４６内を通って循環して出室５０に至る。一方、復水器で冷却された二次冷却水が冷却水配管を通して蒸気発生器１３の給水管５５に送られ、胴部４１内を通って伝熱管４６内を流れる熱水（一次冷却水）と熱交換を行う。即ち、胴部４１は、内部で高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は出室５０から冷却水配管を通して加圧水型原子炉に戻される。一方、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行った二次冷却水は、胴部４１内を上昇し、気水分離器５３で蒸気と熱水とに分離され、湿分分離器５４でこの蒸気の湿分を除去してから、冷却水配管を通して蒸気タービンに送られる。
　このように構成された蒸気発生器１３にて、胴部４１は、下部に複数の管支持板４３が所定間隔で設けられると共に、その下端部に管板４４が設けられている。そして、伝熱管群４７を構成する複数の伝熱管４６は、端部が管板４４に形成された多数の取付穴に固定されると共に、中間部が各管支持板４３に形成された多数の取付穴６１に支持されている。この各管支持板４３の各取付穴６１は、一次冷却水により加熱された二次冷却水（蒸気）を上方に移送する必要があることから、伝熱管４６の断面形状となる円形の外周側に複数の切欠部を有する異形となっている。
　この管支持板（被加工部材）４３に形成された複数の取付穴６１は、まず、図１３－１に示すように、下穴加工装置により管支持板４３に下穴６２を形成する。次に、図１３－２に示すように、Ｒ面取り加工装置により下穴６２の軸方向における端部にＲ面取り加工を行うことで、Ｒ面取り部６３を形成する。続いて、図１３－３に示すように、ブローチ加工装置により下穴６２に対してブローチ加工を行うことで、異形状をなすブローチ穴６４を形成する。そして、本実施例の研磨装置によりこのブローチ穴６４の軸方向における端部に面取り加工を行うことで、取付穴６１を形成する。
　この場合、管支持板４３に下穴６２を形成する下穴加工装置は、例えば、本出願人が既に出願している多軸加工装置（特許第４８３１８２５号公報に記載）を用いて行う。
　また、管支持板４３にＲ面取り部６３を形成するＲ面取り加工装置は、以下の装置を用いて行う。図９に示すように、Ｒ面取り加工装置７１において、ベッド７２は、上面部にコラム７３が固定されており、このコラム７３は、側部にサドル７４が上下方向に沿って移動自在に支持されている。また、コラム７３は、駆動モータ７５により上下方向に沿ったねじ軸７６が配置されており、このねじ軸７６がサドル７４に螺合している。従って、駆動モータ７５によりサドル７４を上下に移動することができる。また、サドル７４は、側部に加工ヘッド７７が水平方向に沿って移動自在に支持されており、図示しない駆動モータにより移動可能となっている。そして、加工ヘッド７７は、複数（本実施例では、１２個であるが、この個数に限定されるものではない。）のスピンドル７８が設けられ、駆動モータ７９により同期して回転可能となっている。
　スピンドル７８は、図１０に示すように、基端側に設けられた軸部８１が、加工ヘッド７７に軸受８２，８３により回転自在に支持されると共に、駆動歯車８４が固定されている。この場合、１２個のスピンドル７８は、この駆動歯車８４同士が噛み合うことで、同期して回転自在となっている。また、スピンドル７８は、先端側にフローティングホルダ８５を介して位置ずれ補正装置としてのマイクロデプスホルダ（商品名）８６が装着され、マイクロデプスホルダ８６を介して加工治具８７が装着されている。
　フローティングホルダ８５において、図１１に示すように、シェル９１は、円筒形状をなし、内部に軸部８１と一体に形成された円筒部９２が嵌合している。コレット９３は、先端部側にマイクロデプスホルダ８６の基端部が連結される連結孔９４が形成され、長手方向の中間部にリンク形状をなす外側フランジ９５が形成されている。そして、コレット９３は、基端部がカップリング９６を介して円筒部９２に支持され、先端部がシール部材９７によりシェル９１に支持されている。また、コレット９３は、外側フランジ９５が前後一対のスラストベアリング９８により支持されている。そのため、コレット９３は、シェル９１及び円筒部９２に対して、径方向に所定量だけ移動可能に支持されると共に、同心位置に弾性支持されることなる。
　マイクロデプスホルダ８６において、図１２に示すように、カラー１０１は、基端部にフローティングホルダ８５に連結されるシャンク１０２が一体に形成され、先端部に取付孔１０３が形成されると共に、連結フランジ１０４が形成されている。スリーブ１０５は、基端部がカラー１０１の取付孔１０３に嵌合し、先端部に加工治具８７が連結される連結孔１０６が形成されると共に、連結フランジ１０７が形成されている。シンブル１０８は、円筒形状をなし、カラー１０１及びスリーブ１０５の外側に配置されており、後部フランジ１０９がカラー１０１の連結フランジ１０４に係止する一方、中間フランジ１１０がスリーブ１０５の連結フランジ１０７に係止している。この場合、カラー１０１の連結フランジ１０４とスリーブ１０５の連結フランジ１０７がシンブル１０８内で軸方向に対向しており、その間にばね部材１１１が配置されている。
　そして、シンブル１０８は、先端部にストッパ１１２が形成されており、ばね部材１１１の付勢力によりストッパ１１２が前方に向けて所定の位置に弾性支持されると共に、ばね部材１１１の付勢力に抗して後方に向けて移動可能となっている。
　加工治具８７は、マイクロデプスホルダ８６の先端部に装着されるものであり、基端部に連結孔１０６に嵌合する軸部１２１が一体に形成されている。また、加工治具８７は、先端部に管支持板４３の下穴６２に嵌入するスリーブ１２２が軸受（図示略）を介して回転自在に支持されている。そして、加工治具８７は、スリーブ１２２より基端部側に位置して、切削刃１２３が固定ねじ１２４により固定治具１２５を介して固定されている。
　従って、図９から図１２に示すように、複数の下穴６２が形成された管支持板４３は、鉛直方向に起立した状態で支持されており、加工ヘッド７７を前進して管支持板４３に接近させる。このとき、事前に、スピンドル７８の上下方向及び左右方向の位置を調整しておく。そして、各スピンドル７８を回転しながら前進し、先端部を管支持板４３の下穴６２に挿入する。
　このとき、管支持板４３の変形などにより各下孔６２における径方向位置がずれていると、フローティングホルダ８５が径方向に微少移動することで、この位置ずれを吸収することができる。また、スピンドル７８が管支持板４３の下穴６２に挿入するとき、ストッパ１１２が管支持板４３の端面に当接し、加工治具８７が後退する。そのため、管支持板４３の変形などにより各下孔６２における軸方向位置がずれていても、マイクロデプスホルダ８６が軸方向に微少移動することで、この位置ずれを吸収することができる。そして、スピンドル７８が所定の位置まで前進すると、加工治具８７の切削刃１２３が下穴６２のエッジ部をＲ面取りすることで、Ｒ面取り部６３が形成される。
　なお、上述の説明では、Ｒ面取り加工装置７１により管支持板４３の一方側からＲ面取り加工を行ったが、下穴加工装置のように、多軸加工装置を適用することで、管支持板４３の両側からＲ面取り加工を行うようにしてもよい。
　また、管支持板４３にブローチ穴６４を形成するブローチ加工装置は、例えば、本出願人が既に出願しているブローチ加工装置（特願２０１０－２８６７０５号に記載）を用いて行う。
　そして、以下に、管支持板４３にブローチ穴６４の軸方向における端部に面取り加工を行う研磨装置について説明する。図１に示すように、研磨装置２０１において、基盤２０２は、上部に支持台２０３が固定され、この支持台２０３は、上部に支持テーブル２０４が設けられている。この支持テーブル２０４は、円板形状をなし、上面部に管支持板４３を支持可能な円板形状をなす凹部２０５が形成されている。また、支持台２０３は、中心部にリフタ２０６が昇降自在に設けられている。
　また、基盤２０２は、支持台２０３の両側に位置して一対のガイドレール２０７が敷設されている。移動体２０８は、支持台２０３の上方を跨ぐように配置されるレール部２０９と、このレール部２０９の両側に設けられてガイドレール２０７上移動自在な脚部２１０とから構成されている。そして、移動体２０８は、各脚部２１０にガイドローラ（図示略）を回転する第１駆動装置２１１がそれぞれ設けられており、この各第１移動装置２１１がガイドローラを回転することで、移動体２０８をガイドレール２０７に沿って移動することができる。
　また、加工ヘッド２１２は、移動体２０８のレール部２０９に沿って移動自在に支持されている。この加工ヘッド２１２は、ガイドローラ（図示略）を回転する第２駆動装置（加工ヘッド移動装置）２１３が設けられており、この第２移動装置２１３がガイドローラを回転することで、加工ヘッド２１２をレール部２０９に沿って移動することができる。
　このように加工ヘッド２１２は、各駆動装置２１１，２１３により交差（直交）する２つの水平方向（Ｘ方向とＹ方向）に移動することができる。
　加工ヘッド２１２は、下部に垂下するように２つの研磨治具２１４が設けられており、この加工ヘッド２１２の移動方向に交差（直交）する鉛直方向（Ｚ方向）に移動自在に支持されている。そして、加工ヘッド２１２は、各研磨治具２１４の下端部に装着された研磨部材２１５を管支持板４３の上面（加工面）に押圧可能となっている。
　即ち、図２及び図３に示すように、ヘッド本体２２１は、移動体２０８（レール部２０９）に固定されたガイドレール２２２に沿って移動自在であり、第２移動装置２１３により移動可能となっている。ヘッド本体２２１は、縦壁部に上下方向に沿って２組のガイドレール２２３が固定されている。一方、２つの研磨治具本体２２４は、各ガイドレール２２３に係合するガイド部材２２５がそれぞれ固定されており、各研磨治具本体２２４は、ガイド部材２２５を介して各ガイドレール２２３に移動自在となっている。また、ヘッド本体２２１は、２つのエアシリンダ（研磨治具移動装置）２２６が装着されており、下方に突出する各駆動ロッド（図示略）の先端部がそれぞれ研磨治具本体２２４に連結されている。
　２つの研磨治具２１４は、それぞれ研磨治具本体２２４の支持部２２７に回転自在に支持されおり、下端部に固定された円板部２２８の下面に研磨部材２１５が着脱自在となっている。また、この研磨治具２１４と、上端部に従動スプロケット２２９が固定されている。２つの駆動モータ２３０は、それぞれ研磨治具本体２２４に固定されおり、上端部に突出した駆動軸に駆動スプロケット２３１が固定されている。そして、従動スプロケット２２９と駆動スプロケット２３１は、無端の駆動ベルト２３２が掛け回されている。
　従って、駆動モータ２３０を駆動すると、駆動スプロケット２３１が回転し、回転力が駆動ベルト２３２を介して従動スプロケット２２９に伝達され、この従動スプロケット２２９を回転することで研磨治具２１４を回転することができる。また、エアシリンダ２２６を駆動すると、研磨治具本体２２４が下降し、この研磨治具本体２２４に装着された研磨治具２１４を下降することができる。そのため、駆動モータ２３０とエアシリンダ２２６を同期して駆動すると、研磨治具本体２２４を回転させながら、下部に装着された研磨部材２１５を管支持板４３の上面に押圧することができる。
　また、このとき、２つの研磨治具２１４は、異なる方向、つまり、一方の研磨治具２１４を正回転させ、他方の研磨治具２１４を逆回転することが望ましい。
　また、研磨治具２１４の装着される研磨部材２１５として、サンドペーパーと研磨ブラシが適用される。この研磨ブラシは、砥粒を練り込んだナイロン（ポリアミド系繊維）を束ねたものである。
　ここで、研磨装置２０１による管支持板４３のブローチ穴６４に対する面取り加工について説明する。
　研磨装置２０１による研磨作業において、図４に示すように、まず、各研磨治具２１４を上昇させ、移動体２０８と加工ヘッド２１２を支持テーブル２０４の上方から外方に移動させておく。次に、クレーン（図示略）により管支持板４３を吊り上げて移動し、支持テーブル２０４上に載置する。このとき、リフタ２０６を上昇位置に待機させておき、管支持板４３をこのリフタ２０６上に載置する。また、図６に示すように、事前に、支持テーブル２０４の凹部２０５に複数のステンレス鋼板２１６を載置しておき、支持テーブル２０４と管支持板４３が直接接触しないようにする。そして、リフタ２０６上における管支持板４３の水平位置を調整した後、リフタ２０６を下降して管支持板４３を支持テーブル２０４の凹部２０５内に位置決めする。なお、支持テーブル２０４が耐腐食性を有する部材、例えば、ステンレス製であれば、管支持板４３を支持テーブル２０４上に直接載置してもよい。
　そして、管支持板４３が支持テーブル２０４に位置決めされたら、移動体２０８と加工ヘッド２１２を移動し、２つの研磨治具２１４を管支持板４３の中心まで移動し、２つの研磨治具２１４の中心と管支持板４３の中心とを一致させ、原点調整を行う。この場合、２つの研磨治具２１４の中心とは、各研磨治具２１４の中心の間の点である。
　２つの研磨治具２１４の原点調整が完了すると、各研磨治具２１４を初期位置に移動し、ここで、回転させると共に、管支持板４３の上面に所定の圧力で押圧する。そして、所定の速度で水平方向に移動し、管支持板４３の全面にわたって面取り加工を行う。この場合、２つの研磨治具２１４の回転方向を逆とする。
　即ち、図７に示すように、まず、研磨治具２１４の下端部にサンドペーパー（研磨部材）２１５を装着し、この研磨治具２１４を回転しながら、サンドペーパー２１５を管支持板４３に押圧すると共に、管支持板４３の水面に沿って水平移動させる。すると、研磨治具２１４は、サンドペーパー２１５により管支持板４３の全面を面取り加工することができる。この場合、例えば、研磨治具２１４をＸ方向に移動した後、Ｙ方向に所定距離（サンドペーパーの直径以下）だけ移動し、再び、Ｘ方向に移動することを繰り返す。
　そして、研磨治具２１４のサンドペーパー２１５により管支持板４３の全面を面取り加工したら、図８に示すように、管支持板４３を水平方向に９０度回動するように移動する。そして、同様に、研磨治具２１４を回転しながら、サンドペーパー２１５を管支持板４３に押圧すると共に、管支持板４３の水面に沿って水平移動させることで、サンドペーパー２１５により管支持板４３の全面を面取り加工する。そして、研磨治具２１４のサンドペーパー２１５により管支持板４３の全面を２回面取り加工したら、管支持板４３の表面と裏面とを逆にする。そして、同様に、研磨治具２１４を回転しながら、サンドペーパー２１５を管支持板４３に押圧すると共に、管支持板４３の水面に沿って水平移動させることで、サンドペーパー２１５により管支持板４３の全面を２回面取り加工する。ここで、第１工程が完了する。
　続いて、研磨治具２１４の下端部に研磨ブラシ（研磨部材）２１５を装着し、図７に示すように、この研磨治具２１４を回転しながら、研磨ブラシ２１５を管支持板４３に押圧すると共に、管支持板４３の水面に沿って水平移動させる。すると、研磨治具２１４は、研磨ブラシ２１５により管支持板４３の全面を面取り加工することができる。この場合、例えば、研磨治具２１４をＸ方向に移動した後、Ｙ方向に所定距離（研磨ブラシの直径以下）だけ移動し、再び、Ｘ方向に移動することを繰り返す。
　そして、研磨治具２１４の研磨ブラシ２１５により管支持板４３の全面を面取り加工したら、図８に示すように、管支持板４３を水平方向に９０度回動するように移動する。そして、同様に、研磨治具２１４を回転しながら、研磨ブラシ２１５を管支持板４３に押圧すると共に、管支持板４３の水面に沿って水平移動させることで、研磨ブラシ２１５により管支持板４３の全面を面取り加工する。そして、研磨治具２１４の研磨ブラシ２１５により管支持板４３の全面を２回面取り加工したら、管支持板４３の表面と裏面とを逆にする。そして、同様に、研磨治具２１４を回転しながら、研磨ブラシ２１５を管支持板４３に押圧すると共に、管支持板４３の水面に沿って水平移動させることで、研磨ブラシ２１５により管支持板４３の全面を２回面取り加工する。ここで、第２工程が完了する。
　管支持板４３の下穴６２に対してブローチ加工を行ってブローチ穴６４を形成すると、ブローチ穴６４における軸方向の端部、つまり、ブローチ穴６４のエッジ部にバリが発生しやすい。研磨装置２０１は、ブローチ穴６４からバリを除去すると共に、エッジ部を滑らかにするものである。即ち、まず、研磨治具２１４に研磨部材２１５としてサンドペーパーを装着して作業を行うと、ブローチ穴６４のエッジ部に発生したバリを根元から削除することができる。次に、研磨治具２１４に研磨部材２１５として研磨ブラシを装着して作業を行うと、バリが除去されたブローチ穴６４のエッジ部を研磨することで、エッジ部を滑らかな面にすることができる。
　以上のように、管支持板４３は、図１４に示すように、ステップＳ１１にて、下穴加工装置により管支持板４３に下穴加工を行って下穴６２を形成する。ステップＳ１２にて、Ｒ面取り加工装置により下穴６２の軸方向における端部にＲ面取り加工を行うことで、Ｒ面取り部６３を形成する。ステップＳ１３にて、ブローチ加工装置により下穴６２に対してブローチ加工を行うことで、異形状をなすブローチ穴６４を形成する。ステップＳ１４にて、研磨装置２０１によりブローチ穴６４の軸方向における端部に面取り加工を行うことで、取付穴６１を形成する。ステップＳ１５にて、仕上げ処理として各種の検査などを行ってから、ステップＳ１６にて、管支持板４３を保管する。そして、所定の時期に、ステップＳ１７にて、胴部（下部胴）４１に対して管支持板４３の挿入作業を行う。
　このように本実施例の研磨装置にあっては、２つの水平方向に移動自在に支持される加工ヘッド２１２と、加工ヘッド２１２を移動可能とする駆動装置２１１，２１３と、加工ヘッド２１２に鉛直方向に移動自在に支持される研磨治具２１４と、研磨治具２１４の下端部に装着される研磨部材２１５と、研磨治具２１４を移動して研磨部材２１５を管支持板４３に押圧可能なエアシリンダ２２６と、研磨治具２１４を回転可能な駆動モータ２３０とを設けている。
　従って、加工ヘッド２１２に支持される研磨治具２１４は、駆動モータ２３０により回転し、エアシリンダ２２６により管支持板４３の加工面に押圧され、駆動装置２１１，２１３により移動することとなり、この研磨治具２１４に装着された研磨部材２１５により管支持板４３の加工面を適正に研磨することができ、また、簡単な構成により構造を簡素化することができる。
　また、本実施例の研磨装置では、２つの研磨治具２１４を設け、各研磨治具２１４を異なる方向へ回転可能としている。従って、各研磨治具２１４は、各研磨部材２１５が管支持板４３の加工面に対して異なる方向から接触することとなり、安定した研磨を行うことが可能となる。
　また、本実施例の研磨装置では、研磨治具２１４の先端部に研磨部材２１５としてのサンドペーパーと研磨ブラシを装着可能としている。従って、管支持板４３の加工面に対して異なる硬度及び形状の部材が接触するため、この加工面を適正に研磨することができる。
　また、本実施例の研磨方法にあっては、管支持板４３に形成されたブローチ穴６４のエッジ部を研磨するとき、研磨治具２１４の先端部にサンドペーパーを装着し、研磨治具２１４を回転しながらサンドペーパーを管支持板４３に押圧すると共に管支持板４３の加工面に沿って移動する第１工程と、研磨治具２１４の先端部に研磨ブラシを装着し、研磨治具２１４を回転しながら研磨ブラシを管支持板４３に押圧すると共に管支持板４３の加工面に沿って移動する第２工程とを設けている。
　従って、第１工程にて、サンドペーパーにより管支持板４３の加工面を研磨することで、ブローチ穴６４のエッジ部に形成されたバリを除去することができ、第２工程にて、研磨ブラシにより管支持板４３の加工面を研磨することで、バリが除去されたブローチ穴６４のエッジ部を研磨することができ、ブローチ穴６４のエッジ部を適正に研磨することができると共に、簡単な構成により構造を簡素化することができる。
　また、本実施例の研磨装置では、研磨治具２１４を回転しながら管支持板４３の加工面に押圧し、所定の方向に移動して管支持板４３の研磨を行った後、管支持板４３を水平方向に９０度回転し、再び、研磨治具２１４を回転しながら管支持板４３の加工面に押圧し、所定の方向に移動して管支持板４３の研磨をしている。従って、管支持板４３に形成されたブローチ穴６４に対して異なる方向から研磨部材２１５を押圧することとなり、ブローチ穴６４のエッジ部を安定した研磨をすることができる。
　なお、上述した実施例にて、本発明の加工ヘッド移動装置を駆動装置２１１，２１３とし、本発明の研磨治具移動装置をエアシリンダ２２６とし、本発明の研磨治具回転装置を駆動モータ２３０としたが、この構成に限定されるものではない。
　また、上述した実施例では、本発明の研磨装置により蒸気発生器の管支持板を加工するものとして説明したが、被加工部材は、管支持板に限るものではない。
　１３　蒸気発生器
　１７　蒸気タービン
　４１　胴部
　４３　管支持板（被加工部材）
　４４　管板
　６１　取付孔
　６２　下穴
　６３　Ｒ面取り部
　６４　ブローチ穴
　７１　Ｒ面取り装置
　２０１　研磨装置
　２０３　支持台
　２０４　支持テーブル
　２０８　移動体
　２１１　第１駆動装置（加工ヘッド移動装置）
　２１２　加工ヘッド
　２１３　第２駆動装置（加工ヘッド移動装置）
　２１４　研磨治具
　２１５　研磨部材（サンドペーパー、研磨ブラシ）
　２２６　エアシリンダ（研磨治具移動装置）
　２３０　駆動モータ（研磨治具回転装置）

Claims (6)

  1. 　交差する２つの方向に移動自在に支持される加工ヘッドと、
    　前記加工ヘッドを移動可能とする加工ヘッド移動装置と、
    　前記加工ヘッドに該加工ヘッドの移動方向に交差する方向に移動自在に支持される研磨治具と、
    　前記研磨治具の先端部に装着される研磨部材と、
    　前記研磨治具を移動して前記研磨部材を被加工部材に押圧可能な研磨治具移動装置と、
    　前記研磨治具を該研磨治具の移動方向に沿う軸心をもって回転可能な研磨治具回転装置と、
    　を備えることを特徴とする研磨装置。
  2. 　前記研磨治具は、少なくとも２つ設けられ、前記研磨治具回転装置により異なる方向へ回転可能であることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
  3. 　前記研磨治具は、先端部に前記研磨部材としてのサンドペーパーまたは研磨ブラシが装着可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨装置。
  4. 　被加工部材に形成された穴のエッジ部を研磨する研磨方法であって、
    　研磨治具の先端部にサンドペーパーを装着し、前記研磨治具を回転しながら前記サンドペーパーを前記被加工部材に押圧すると共に前記被加工部材の加工面に沿って移動する第１工程と、
    　前記研磨治具の先端部に研磨ブラシを装着し、前記研磨治具を回転しながら前記研磨ブラシを前記被加工部材に押圧すると共に前記被加工部材の加工面に沿って移動する第２工程と、
    　を有することを特徴とする研磨方法。
  5. 　少なくとも２つの前記研磨治具を異なる方向に回転しながら、前記被加工部材の研磨を行うことを特徴とする請求項４に記載の研磨方法。
  6. 　前記研磨治具を前記被加工部材の加工面に沿う第１の方向に移動して前記被加工部材の研磨を行った後、前記研磨治具を前記被加工部材の加工面に沿う前記第１の方向に交差する第２の方向に移動して前記被加工部材の研磨を行うことを特徴とする請求項４または５に記載の研磨方法。
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