JPH01216730A - フランジボルト自動締緩装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分針〉 本発明は円形７ランジを締結するボルト・ナツトの自動
締緩装置の制御方法に関する。

〈従来の技術〉 ボルト・ナットを個々に締緩する工具は多数存在するが
、円形７ランジ上の複数のボルト・ナットを簡単な構成
で自動的に連続して締緩する装置は開発されていない。

〈発明が解決しようとする課題〉 例えば、原子力発電プラントの熱交換器等の円形フラン
ジを締結するフランジボルトの締緩においては、作業員
の被曝回避及び作業の確実性の要請から遠隔操作で取扱
可能な締緩装置が望まれている。

本発明は上述した実情に鑑みて成されたものであり、円
形フランジのフランジボルトの締緩を自動的に容易に行
うことができる７ランジポルト自動締緩装置の制御方法
を提供することを目的としている。

く課ＩＩを解決するための手段〉 この目的を達成する本発明にかかるフランジボルト自動
締緩装置の制御方法は、同軸上に対向して位置すると共
にボルト頭部あるいはナツトに係合し得る一対のホルダ
と該ホルダを互いに接近離反させるクランプシリンダと
をそれぞれ有する第１及び第２のクランプ機構を設け、
それらを互いに接近離反可能に連結して両クランプ機構
の間に駆動用往復動シリンダを介在させると共に、少な
くとも前記一方のクランプ機構の前記一対のホルダにそ
れぞれ該ホルダを回転駆動するラチェットレンチ及び回
転反力を受ける圧力受をそれぞれ設けて成るフランジボ
ルト自動締緩装置において、前記第１のクランプ機構の
前記ホルダを、そのクランプシリンダにより互いに接近
させてそれらの間にボルト・ナットを挟持してクランプ
する一方、前記第２のクランプ機構の前記ホルダをその
クランプシリンダにより互いに離反させてボルト・ナッ
トをクランプ解除し、その状態で前記往ｔｘｉＩＩｌシ
リンダを伸長させて前記第２のクランプ機構の前記ホル
ダを隣接するボルト・ナットの位置まで移動させた後該
ホルダで該ボルト・ナットをクランプし、次に前記第１
のクランプ機構の前記ホルダによるボルト・ナットのク
ランプを解除し、前記往復動シリンダを短縮させて前記
第１のクランプ機構の前記ホルダを隣接するボルト・ナ
ットの位置まで移動させた後該ホルダでボルト・ナット
をクランプすることを繰返すことで、前記フランジボル
ト自動ｍｖｓ装置を７ランジのボルト・ナット上を逐次
移動させると共に各ボルト・ナットにおいて前記ラチェ
ットレンチにより該ボ゛ルト・ナツトの締緩を行わせる
ことを特徴とする。

く作　　　用〉 第１及び第２のクランプ機構によるボルト・ナツトのク
ランプ・アンクランプと、往復動シリンダの伸縮によっ
てフランジボルト自動締緩装置が円７ランジ上を逐次移
動し、そこでラチェットレンチの作動によって人手に依
らずに円形ランジ全周に亘るボルト・ナットの締緩か行
われろ。

〈実　施　例〉 以下、本発明の一実施例を図面により具体的に説明する
。

先ず、本発明の一実施例にかかるフランジボルト自動締
緩装置について述べる。第１図は本発明の一実施例にか
かる７ランジポルト自動締緩装置の概略平面図、第２図
は第１図の■−■断面図、第３図はその往復動シリンダ
の断面図である。第１図及び第２図において、１１．１
２は互いに締結される円形のフランジ、１３はその締結
用ボルト、１４はボルト１３に螺着されるナツトであり
、ボルト・ナット１３．。１４は円形７ランジ１１．１
２の円周上に等間隔で配設される。

本自動締緩装置は互いに接近離反可能に連結された第１
及び第２のクランプ機構１５゜１６を有しており、各ク
ランプ機構１５．１６は同軸上に対向して位置する一対
のホルダ１７゜１８とホルダ１７，１８を互いに接近離
反させるクランプシリンダ１９とから構成されるいる。

第２図に示すように、各ホルダ１７゜１８にはナツト１
４の６角形状に対応して円周方向等間隔に６本のガイド
ピン２０が軸方向移動自在に支持され、その基端に装着
されたばね２１で先方へ付勢されている。これらのガイ
ドビン２０の先端はテーパ状に細くなっており、各先端
を結ぶ円の直径はナツト１４の対角距離よりも若干大す
くシている。各ホルダ１７．１８はそれぞれ支持板２２
に回動自在に支持されると共に、各支持板２２はボルト
１３と平行なりランプシリンダ１９のピストンロッド２
３に固着されている。

従って、クランプシリンダ１９のピストンロッド２３を
引込めると両ホルダ１？、１８が互いに接近し、ガイド
ピン２０内にナツト１４が挿着されたクランプ状態とな
る。ここで、前述のようにガイドビン２０の先端を結ぶ
円の直径はナツト１４の対角距離より大きいので、ナツ
ト１４がどのような回転位置にあってもガイドビン２０
の先端がナツト１４の端面に当接して挿入不能となるこ
とはなく、ガイドビン２０の前進に伴って先端テーパ部
分の作用によりナツト１４の回転位置に応じてホルダ１
７．１８が適宜回転してガイドビン２０の間にナツト１
４が挿着される。一方、クランプシリンダ１９のピスト
ンロッド２３　、を伸長させると両ホルダ１７，１８は
互いに離反し、ガイドビン２０はナツト１４から外れた
アンクランプ状態となる。

また、第１図及び第２図に示すように、第１のクランプ
機構１５には７ランジ１１．１２と同心の円弧状ガイド
ホール２４を有するガイドアーム２５が突設される一方
、第２のクランプ機構１６にはそのガイドホール２４に
摺動自在に嵌入されたガイド０９ド２６を支持するロッ
ドアーム２７が突設されており、両クランプ機構１５．
１６はこれらのアーム２５．２７により互いに接近離反
可能に連結されている。両クランプ機ｔ１１１５，１６
の間には駆動用往復動シリンダ２８が介装される。

往［ｌｌｂシリンダ２Ｂは第３図に示すように、シリン
ダ２９及びシリンダ２９内に装入されたピストンロッド
３０とを有し、シリンダ２９とピストンロッド３０の端
部には各々接続片３１．３２が突設されている。これら
接続片３１．３２は各々ピン３３を介してそれぞれ第１
及び第２のクランプ機構１５．１６に連結される。

ここで、往復動シリンダ２８のストロークは円７ランジ
１１．１２における隣り合うボルト・ナット１３．１４
の距離に相当しており、このピストンロッド３０の伸縮
により第１又は第２のクランプ機構１５，１６は隣接す
るボルト・ナット１３．１４に移行できるようになって
いる。

さらに、第１のクランプ機構１５の一方のホルダ１７に
はそれを回転駆動するラチェットレンチ３４が係合する
と共にもう一方のホルダ１８にはその回転反力を受ける
圧力受３５が係合しており、前述の両ホルダ１７．１８
がナツト１４をクランプした状態においてラチェットレ
ンチ３４でホルダ１７を回転させることでナツト１４の
締緩が行われる。

次に、このような自動締緩装置の移設動作について説明
する。第４図〜第１０図はこの移設動作のステップ説明
図であるが、先ず第４図のステップ１に示すように両ク
ランプ機構１５．１６がクランプした状態から第５図の
ステップ２に示すように進行方向前方の第２のクランプ
機構１６をアンクランプする。

次に第６図のステップ３に示すように往復動シリンダ２
８を伸長させて第２のクランプ機構１６を隣りのボルト
・ナットＤの位置まで移動させ、その後第７図のステッ
プ４に示すように第２のクランプ機構１６でその隣しの
ボルト・ナットＤをクランプする。次に第８図のステッ
プ５に示すように第１のクランプ機構１５をアンクラン
プし、続いて第９図のステップ６に示すように往復動シ
リンダ２８を短縮させて第１のクランプ機構１５を第２
のクランプ機構１６を追うように隣りのボルト・ナット
Ｃの位置まで移動させ、最後に第１０図のステップ７に
示すように第１のクランプ機構１５でそのボルト・ナッ
トＣをクランプする。

而して、これら７ステツプで各クランプ機構１５．１６
は各々隣りのボルト位置に移動し、これを繰返すことで
自動締緩装置を円７ランジ１１．１２の全周に亘って移
動させることができると共に、各ボルト位置におけるラ
チェットレンチ３４の作動によってボルト・ナット１３
，１４の締緩が行われる。

次に、この移設動作のための制押の実際例について説明
する。

第１１図は本自動締緩装置の配管系統図である。第１１
図に示すように、第１及び第２のクランプ機構１５，１
６のクランプシリンダ１９と、駆動用往復動シリンダ２
８は各々置方電磁弁５Ｖ−２，５Ｖ−１，５Ｖ−３で往
ｆｌ制御されろ。作動流体供給元には元圧力センサＳ−
１が設けられると共に、各シリンダ１９，２８にはその
ストローク端を検出するセンサＳ−２〜Ｓ−７が設けら
れている。

即ち、元圧力センサＳ−１は作動流体圧が所定の値にあ
るか否かを検出し、センサＳ−２及びＳ−４は第２のク
ランプ機構１６のクランプシリンダ１９がそれぞれ伸長
したアンクランプ状態及び短縮したクランプ状態にある
ことを検出し、センサＳ−５及びＳ−７は第１のクラン
プ機構１５のクランプシリンダ１９がそれぞれ伸長した
アンクランプ状態及び短縮したクランプ状態にあること
を検出すると共に、センサＳ−３及びＳ−６は往復動シ
リしダ２８がそれぞれ伸長して両クランプ機構１５．１
６が離反した状態及び短縮して両クランプ機構１５．１
６が接近した状態を検出する。これら各センサＳ−１〜
Ｓ−７の信号は、制御ブセック図を表わす第１２図に示
すように、制御回路３６に入力されろと共に、制御回路
３６は各電磁弁５Ｖ−１〜５Ｖ−３を作動させる。

第１３図は制御回路３６による各電磁弁５ｖ−ｉ〜５Ｖ
−ａの作動のタイムチャートを表わしている。第１３図
に示すように、先ずスタートと同時に電磁弁５Ｖ−１が
ＯＮ。

電磁弁５Ｖ−２、Ｓ　Ｖ　−３ｔ！　ＯＦ　Ｆ　トなり
、第２のクランプ機構１６をアンクランプ状態とする。

第２のクランプ機構１６の１ンクランプが完了してステ
ップ２の状態となると、センサＳ−２がそれを検知し、
その信号により電磁弁５Ｖ−ａがＯＮになり、往復動シ
リンダ２８が伸長して第２のクランプ機構１６を前進さ
せる。前進が完了してステップ３の状態となると、セン
サＳ−３がそれを検知し、その信号により電磁弁５Ｖ−
１がＯＦＦとなり、第２のクランプ機構１６をクランプ
状態とする。クランプが完了してステップ４の状態とな
ると、センサＳ−４がそれを検知し、その信号により電
磁弁５Ｖ−２がＯＮとなり第１のクランプ機構１５をア
ンクランプ状態とする。このアンクランプが完了してス
テップ５の状態となると、センサＳ−５がそれを検知し
、その信号により電磁弁５Ｖ−３がＯＦＦとなり、往復
動シリンダ２Ｂを短縮させて第１のクランプ機構１５を
前進させる。

この前進が完了してステップ６の状態となると、センサ
Ｓ−６がそれを検知し、その信号により電磁弁５Ｖ−２
がＯＦＦとなり第１のクランプ機構１５をクランプ状態
とし、それが完了したステップ７においてセンサＳ−７
がそれを検知して移設動作の１シーケンスが終了し、そ
こでラチェットレンチ３４によるボルトの締緩が行われ
る。

第１４図に上述のタイムチャートに基いた制御回路の一
例を示す。

〈発明の効果〉 以上、一実施例を挙げて詳細に説明したように本発明に
よれば、簡単な装置により円形７ランジのフランジボル
トの締緩を自動的且つ容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるフランジボルト自動
締緩装置の概略平面図、第２図は第１図の■−■断面図
、第”３図はその往復動シリンダの断面図、第４図〜第
１８図は本自動締緩装置の移設動作のステップ説明図、
第１１図は本自動締緩装置の配管系統図、第１２図はそ
の制御ブロック図、第１３図はその電磁弁作動のタイム
チャート、第１４図はその制御回路図である。 図面中、 １１．１２は円１形フランジ、 １３はボルト、 １４はナツト、 １５は第１のクランプ機構、 １６は第２のクランプ機構、 １７．１８はホルダ、 １９はクランプシリンダ、 ２８は駆動用往復動シリンダ、 ３４はラチェットレンチ、 ３５は圧力受である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　同軸上に対向して位置すると共にボルト頭部あるいは
   ナットに係合し得る一対のホルダと該ホルダを互いに接
   近離反させるクランプシリンダとをそれぞれ有する第１
   及び第２のクランプ機構を設け、それらを互いに接近離
   反可能に連結して両クランプ機構の間に駆動用往復動シ
   リンダを介在させると共に、少なくとも前記一方のクラ
   ンプ機構の前記一対のホルダにそれぞれ該ホルダを回転
   駆動するラチェットレンチ及び回転反力を受ける圧力受
   をそれぞれ設けて成るフランジボルト自動締緩装置にお
   いて、前記第１のクランプ機構の前記ホルダをそのクラ
   ンプシリンダにより互いに接近させてそれらの間にボル
   ト・ナットを挾持してクランプする一方、前記第２のク
   ランプ機構の前記ホルダをそのクランプシリンダにより
   互いに離反させてボルト・ナットをクランプ解除し、そ
   の状態で前記往復動シリンダを伸長させて前記第２のク
   ランプ機構の前記ホルダを隣接するボルト・ナットの位
   置まで移動させた後該ホルダで該ボルト・ナットをクラ
   ンプし、次に前記第１のクランプ機構の前記ホルダによ
   るボルト・ナットのクランプを解除し、前記往復動シリ
   ンダを短縮させて前記第１のクランプ機構の前記ホルダ
   を隣接するボルト・ナットの位置まで移動させた後該ホ
   ルダで該ボルト・ナットをクランプすることを繰返すこ
   とで、前記フランジボルト自動締緩装置をフランジのボ
   ルト・ナット上を逐次移動させると共に各ボルト・ナッ
   トにおいて前記ラチェットレンチにより該ボルト・ナッ
   トの締緩を行わせることを特徴とするフランジボルト自
   動締緩装置の制御方法。