JPH0567362B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0567362B2 JPH0567362B2 JP63045724A JP4572488A JPH0567362B2 JP H0567362 B2 JPH0567362 B2 JP H0567362B2 JP 63045724 A JP63045724 A JP 63045724A JP 4572488 A JP4572488 A JP 4572488A JP H0567362 B2 JPH0567362 B2 JP H0567362B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- cutting means
- cutting
- line
- drilling device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B41/00—Boring or drilling machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
- F16L55/265—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means specially adapted for work at or near a junction between a main and a lateral pipe
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
- Y10T409/30—Milling
- Y10T409/304424—Means for internal milling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Confectionery (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、管状部材、板状部材等の第1の部材
とこれに連結された筒状、環状の第2の部材とを
連通させる穴を穿つための装置に関し、特に下水
道の本管のような第1の管と、該第1の管に接続
された取付管のような第2の管とを連通させる穴
を第1の管の側から穿つ装置として好適な穿孔装
置に関する。
とこれに連結された筒状、環状の第2の部材とを
連通させる穴を穿つための装置に関し、特に下水
道の本管のような第1の管と、該第1の管に接続
された取付管のような第2の管とを連通させる穴
を第1の管の側から穿つ装置として好適な穿孔装
置に関する。
(従来の技術)
下水道管、上水道管、ガス管、電力線用管、電
話線用管等の既設管を再生する方法の一つとし
て、既設管内に新たな管を配置する方法、既設管
の内面にコーテイング、ライニング等による被覆
をする方法等が提案され、実施されている。これ
らの再生方法によれば、既設管の内部に新たな管
(被覆体)が既設管と実質的に一体に設けられる。
しかし、これらの方法により再生された管は、枝
管の管口が新たな管により閉塞されるため、既設
管に連通されていた枝管の管口を再生された管内
に開口させる穴を穿つ必要がある。
話線用管等の既設管を再生する方法の一つとし
て、既設管内に新たな管を配置する方法、既設管
の内面にコーテイング、ライニング等による被覆
をする方法等が提案され、実施されている。これ
らの再生方法によれば、既設管の内部に新たな管
(被覆体)が既設管と実質的に一体に設けられる。
しかし、これらの方法により再生された管は、枝
管の管口が新たな管により閉塞されるため、既設
管に連通されていた枝管の管口を再生された管内
に開口させる穴を穿つ必要がある。
このような穴を穿つ装置の1つとして、穿孔す
べき穴の直径寸法より大きい回転軌跡を描くカツ
タを用い、該カツタを管の半径方向へ伸びる軸線
の周りに回転させて管を切削するカツタにより、
再生された管内から新たな管に穴を穿つ装置があ
る(たとえば、実公昭61−35370号公報)。この穿
孔装置は、カツタが枝管の管口と対向するよう
に、当該穿孔装置を再生された管内に位置決めし
た後、カツタを、再生された管の半径方向へ伸び
る軸線の周りに回転させつつ、前記半径方向外方
へ移動させることにより、穴を新たな管に穿つ。
べき穴の直径寸法より大きい回転軌跡を描くカツ
タを用い、該カツタを管の半径方向へ伸びる軸線
の周りに回転させて管を切削するカツタにより、
再生された管内から新たな管に穴を穿つ装置があ
る(たとえば、実公昭61−35370号公報)。この穿
孔装置は、カツタが枝管の管口と対向するよう
に、当該穿孔装置を再生された管内に位置決めし
た後、カツタを、再生された管の半径方向へ伸び
る軸線の周りに回転させつつ、前記半径方向外方
へ移動させることにより、穴を新たな管に穿つ。
しかし、状来の前記穿孔装置では、カツタの回
転軌跡の最大直径寸法が穿孔すべき穴の直径寸法
より大きく、カツタを穿孔の間再生された管に対
し移動不能に維持するため、カツタの回転軸線が
枝管の管口の中心と一致するように穿孔装置の位
置決めをしなければならず、このような位置決め
をしないと枝管を切削してしまい、または、所定
の大きさの穴を穿つことができない。
転軌跡の最大直径寸法が穿孔すべき穴の直径寸法
より大きく、カツタを穿孔の間再生された管に対
し移動不能に維持するため、カツタの回転軸線が
枝管の管口の中心と一致するように穿孔装置の位
置決めをしなければならず、このような位置決め
をしないと枝管を切削してしまい、または、所定
の大きさの穴を穿つことができない。
上記課題を解決するために、穿孔すべき穴の直
径より小さい回転軌跡を描くカツタを用い、該カ
ツタが枝管の管口と対向するように、再生された
管内に位置決めした後、先ず、カツタを再生され
た管の半径方向へ伸びる軸線の周りに回転させつ
つ前記半径方向へ移動させることにより新たな管
を切削して新たな管に穴を穿ち、次いで、カツタ
を再生された管の半径方向へ伸びる軸線の周りに
回転させつつ前記軸線の方向に往復移動させると
ともに前記軸線の周りに角度的に往復移動させる
ことにより新たな管を切削して穴を大きくする他
の穿孔装置が考えられる。
径より小さい回転軌跡を描くカツタを用い、該カ
ツタが枝管の管口と対向するように、再生された
管内に位置決めした後、先ず、カツタを再生され
た管の半径方向へ伸びる軸線の周りに回転させつ
つ前記半径方向へ移動させることにより新たな管
を切削して新たな管に穴を穿ち、次いで、カツタ
を再生された管の半径方向へ伸びる軸線の周りに
回転させつつ前記軸線の方向に往復移動させると
ともに前記軸線の周りに角度的に往復移動させる
ことにより新たな管を切削して穴を大きくする他
の穿孔装置が考えられる。
しかし、このような穿孔装置では、穴を拡大す
るときに、カツタが既設管または枝管に接触し、
カツタで既設管または枝管を切削してしまう。カ
ツタが既設管または枝管に接触したか否かを確認
するために、被穿孔箇所をテレビカメラにより撮
影し、モニタで監視しようとしても、カツタおよ
びその駆動機構等の存在により、被穿孔箇所を斜
めの方向から撮影せざるを得ず、従つてカツタが
既設管または枝管に接触したか否かを正確に確認
することはできない。
るときに、カツタが既設管または枝管に接触し、
カツタで既設管または枝管を切削してしまう。カ
ツタが既設管または枝管に接触したか否かを確認
するために、被穿孔箇所をテレビカメラにより撮
影し、モニタで監視しようとしても、カツタおよ
びその駆動機構等の存在により、被穿孔箇所を斜
めの方向から撮影せざるを得ず、従つてカツタが
既設管または枝管に接触したか否かを正確に確認
することはできない。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は、切削手段と被穿孔部との位置関係が
不正確であつても、第1および第2の部材を切削
することなく、所定の部位に所定の穴を穿つこと
ができるようにすることを目的とする。
不正確であつても、第1および第2の部材を切削
することなく、所定の部位に所定の穴を穿つこと
ができるようにすることを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の穿孔装置は、第2の部材が取り付けら
れた前記第1の部材に穴を穿つ装置であつて、前
記第1の部材に穴を穿つ装置であつて、前記第1
の部材の被穿孔部と交差する方向へ伸びる回転軸
線を有しかつ前記穴より小さい回転軌跡を描く切
削手段と、該切削手段を前記回転軸線と交差する
仮想的な第1の線の方向へ変位させる第1の駆動
手段と、前記切削手段を前記回転軸線および前記
第1の線の両者と交差する仮想的な第2の線の方
向へ変位させる第2の駆動手段と、前記切削手段
を前記回転軸線の周りに回転させる第3の駆動手
段と、前記切削手段に作用する負荷を検出する検
出手段と、前記第1および第2の駆動手段を制御
して被穿孔部に対する前記切削手段の位置を修正
する制御手段とを含む。
れた前記第1の部材に穴を穿つ装置であつて、前
記第1の部材に穴を穿つ装置であつて、前記第1
の部材の被穿孔部と交差する方向へ伸びる回転軸
線を有しかつ前記穴より小さい回転軌跡を描く切
削手段と、該切削手段を前記回転軸線と交差する
仮想的な第1の線の方向へ変位させる第1の駆動
手段と、前記切削手段を前記回転軸線および前記
第1の線の両者と交差する仮想的な第2の線の方
向へ変位させる第2の駆動手段と、前記切削手段
を前記回転軸線の周りに回転させる第3の駆動手
段と、前記切削手段に作用する負荷を検出する検
出手段と、前記第1および第2の駆動手段を制御
して被穿孔部に対する前記切削手段の位置を修正
する制御手段とを含む。
前記第1、第2および第3の駆動手段の少なく
とも1つは、電動機を備える。前記検出手段は、
前記電動機に供給される電力を基に、前記電動機
に作用する前記負荷を検出する。前記制御手段
は、前記検出手段の出力信号を基に、前記第1お
よび第2の線に沿う方向における前記切削手段の
位置を電気電動機に大きい負荷が作用しない位置
へ変位させるように、前記第1および第2の駆動
手段を制御する。
とも1つは、電動機を備える。前記検出手段は、
前記電動機に供給される電力を基に、前記電動機
に作用する前記負荷を検出する。前記制御手段
は、前記検出手段の出力信号を基に、前記第1お
よび第2の線に沿う方向における前記切削手段の
位置を電気電動機に大きい負荷が作用しない位置
へ変位させるように、前記第1および第2の駆動
手段を制御する。
(発明の作用効果)
穿孔時、切削手段は、第1、第2および第3の
駆動手段により、切削手段の回転軸線の周りに回
転されつつ前記回転軸線と交差する二方向へ往復
移動される。切削手段が第2の部材に接触する
と、切削手段が第1および第2の部材を切削する
ことになるが、実際には切削手段の回転が妨げら
れ、それにより切削手段の移動が阻止されるか
ら、切削手段が第1の部材を切削するときより大
きい負荷が切削手段に作用する。これにより、切
削手段は、これに大きい負荷が作用しないよう
に、すなわち、第2の部材を切削しないように、
第1の部材に対する切削手段の位置ひいては切削
手段の往復移動の方向を修正される。
駆動手段により、切削手段の回転軸線の周りに回
転されつつ前記回転軸線と交差する二方向へ往復
移動される。切削手段が第2の部材に接触する
と、切削手段が第1および第2の部材を切削する
ことになるが、実際には切削手段の回転が妨げら
れ、それにより切削手段の移動が阻止されるか
ら、切削手段が第1の部材を切削するときより大
きい負荷が切削手段に作用する。これにより、切
削手段は、これに大きい負荷が作用しないよう
に、すなわち、第2の部材を切削しないように、
第1の部材に対する切削手段の位置ひいては切削
手段の往復移動の方向を修正される。
このため、本発明によれば、切削手段の回転軸
線と被穿孔部との位置関係が不正確であつても、
切削手段が被穿孔部と対面されている限り、切削
手段が最終的に第2の部材に沿つて移動されるか
ら、第2の部材を殆ど切削することなく、所定の
部位に所定の穴を穿つことができる。
線と被穿孔部との位置関係が不正確であつても、
切削手段が被穿孔部と対面されている限り、切削
手段が最終的に第2の部材に沿つて移動されるか
ら、第2の部材を殆ど切削することなく、所定の
部位に所定の穴を穿つことができる。
特に、下水道管のように、第1の部材は第1の
管であり、第2の部材が第1の管から分岐するよ
うに第1の管に連結された第2の管である場合、
切削手段の回転軸線と被穿孔部の中心とを正確に
一致させることが困難である。しかし、この場
合、第1および第2の管の位置関係が不変である
から、本発明によれば、切削手段が最終的に第2
の管の内面に沿つて案内され、従つて切削手段と
被穿孔部との位置関係が不正確であつても、第2
の部材を殆ど切削することなく、第1の管の所定
の部位に所定の穴を穿つことができる。
管であり、第2の部材が第1の管から分岐するよ
うに第1の管に連結された第2の管である場合、
切削手段の回転軸線と被穿孔部の中心とを正確に
一致させることが困難である。しかし、この場
合、第1および第2の管の位置関係が不変である
から、本発明によれば、切削手段が最終的に第2
の管の内面に沿つて案内され、従つて切削手段と
被穿孔部との位置関係が不正確であつても、第2
の部材を殆ど切削することなく、第1の管の所定
の部位に所定の穴を穿つことができる。
(実施例)
以下、図面に示す本発明の実施例について説明
する。
する。
なお、本発明は、地中に埋設された第1の管
と、これに連結された第2の管とを連通させる穴
を第1の管に該第1の管の側から穿つ装置のみな
らず、平板状の第1の部材と、これに連結された
筒状、環状の第2の部材とを連通する穴を穿つ装
置等、他の装置にも適用することがでる。
と、これに連結された第2の管とを連通させる穴
を第1の管に該第1の管の側から穿つ装置のみな
らず、平板状の第1の部材と、これに連結された
筒状、環状の第2の部材とを連通する穴を穿つ装
置等、他の装置にも適用することがでる。
第1図〜第3図に示す穿孔装置10は、地中に
埋設された第1の管12内に移動可能に配置され
る。第1の管12は、図示の例では、既設管14
と、該既設管の内側に配置された合成樹脂製の管
16とから成る。既設管14と管16とは、両者
の間の空間を埋めるセメント、接着剤等、硬化性
の充填剤により一体的に接合されている。
埋設された第1の管12内に移動可能に配置され
る。第1の管12は、図示の例では、既設管14
と、該既設管の内側に配置された合成樹脂製の管
16とから成る。既設管14と管16とは、両者
の間の空間を埋めるセメント、接着剤等、硬化性
の充填剤により一体的に接合されている。
既設管14には、枝管のような第2の管18が
接続されている。しかし、第2の管18の管口
は、管16および前記充填剤により閉塞されてい
る。穿孔装置10は、カツタ20により管16お
よび前記充填剤を切削することにより、第2の管
18を管16内に連通させるために用いられる。
接続されている。しかし、第2の管18の管口
は、管16および前記充填剤により閉塞されてい
る。穿孔装置10は、カツタ20により管16お
よび前記充填剤を切削することにより、第2の管
18を管16内に連通させるために用いられる。
穿孔装置10は、筒状の第1の本体22と、該
第1の本体内に該第1の本体と同軸的に配置され
た第2の本体24とを含む。第1および第2の本
体22,24の間には、第2の本体24を第1の
本体22の軸線方向へ移動可能にかつ該軸線の周
りに回転可能に第1の本体22内に維持する複数
の軸受部材26および両本体22,24間を液密
的に維持するシール材28とが配置されている。
第1の本体内に該第1の本体と同軸的に配置され
た第2の本体24とを含む。第1および第2の本
体22,24の間には、第2の本体24を第1の
本体22の軸線方向へ移動可能にかつ該軸線の周
りに回転可能に第1の本体22内に維持する複数
の軸受部材26および両本体22,24間を液密
的に維持するシール材28とが配置されている。
第1の本体22の一端には、カツプ状の蓋30
が第1の本体22の一端を閉鎖するように、ボル
トのような複数の締結手段により第1の本体22
に取り外し可能に取り付けられている。これに対
し、第2の本体24の一端部には、ブラケツト3
2がボルトのような複数の結合手段により取り外
し可能に取り付けられている。
が第1の本体22の一端を閉鎖するように、ボル
トのような複数の締結手段により第1の本体22
に取り外し可能に取り付けられている。これに対
し、第2の本体24の一端部には、ブラケツト3
2がボルトのような複数の結合手段により取り外
し可能に取り付けられている。
蓋30の内側には環状のガイド34が固定され
ており、該ガイドには円板状の回転体36が第1
の本体22の軸線の周りに回転可能に支持されて
いる。回転体36は内歯歯車38を備え、該内歯
歯車は蓋30に取り付けられたサーボモータ40
の回転軸に設けられた歯車42と螺合する。この
ため、サーボモータ40が回転されると、回転体
36は第1の本体22の軸線の周りに回転され
る。
ており、該ガイドには円板状の回転体36が第1
の本体22の軸線の周りに回転可能に支持されて
いる。回転体36は内歯歯車38を備え、該内歯
歯車は蓋30に取り付けられたサーボモータ40
の回転軸に設けられた歯車42と螺合する。この
ため、サーボモータ40が回転されると、回転体
36は第1の本体22の軸線の周りに回転され
る。
回転体36には、第1の本体22の軸線と平行
に伸びる複数のガイドロツド44が片持梁的に固
定されている。ガイドロツド44は、ブラケツト
32に取り付られた軸受46を滑動可能に貫通し
て伸びる。このため、回転体36が回転される
と、第2の本体24は第1の本体22の軸線の周
りに回転される。各ガイドロツド44の他端部
は、これらを平行に維持する連結体48により相
互に連結されている。
に伸びる複数のガイドロツド44が片持梁的に固
定されている。ガイドロツド44は、ブラケツト
32に取り付られた軸受46を滑動可能に貫通し
て伸びる。このため、回転体36が回転される
と、第2の本体24は第1の本体22の軸線の周
りに回転される。各ガイドロツド44の他端部
は、これらを平行に維持する連結体48により相
互に連結されている。
回転体36には、また、第1の本体22の軸線
に沿つて伸びるスクリユー50がこれの一端部に
おいて片持梁的に支持されている。スクリユー5
0は、ブラケツト32に取り付けられた雌ねじ部
52と螺合する。スクリユー50は、蓋30に取
り付けられたサーボモータ54により、サーボモ
ータ54の回転軸に設けられた歯車56と、該歯
車と螺合しかつスクリユー50の一端に取り付け
られた歯車58とを介して回転される。
に沿つて伸びるスクリユー50がこれの一端部に
おいて片持梁的に支持されている。スクリユー5
0は、ブラケツト32に取り付けられた雌ねじ部
52と螺合する。スクリユー50は、蓋30に取
り付けられたサーボモータ54により、サーボモ
ータ54の回転軸に設けられた歯車56と、該歯
車と螺合しかつスクリユー50の一端に取り付け
られた歯車58とを介して回転される。
このため、第2の本体24は、サーボモータ5
4の回転により、サーボモータ54が正転される
と第1の本体22から突出され、逆転されると第
1の本体22内に収容されるように、第1の本体
22の軸線方向へ移動される。
4の回転により、サーボモータ54が正転される
と第1の本体22から突出され、逆転されると第
1の本体22内に収容されるように、第1の本体
22の軸線方向へ移動される。
第2の本体24の、ブラケツト32と反対の端
部にもブラケツト60が取り付けられている。ブ
ラケツト60には互いに平行に伸びるロツド状の
一対のラツク62が上下方向へ移動可能に配置さ
れており、両ラツク62の下端部には両ラツクを
互いに連結する連結板64が取り付けられてい
る。連結板64には、ラツク62と平行に第1の
本体22の半径方向へ伸びる回転軸66が軸受を
介して回転可能に支持されている。
部にもブラケツト60が取り付けられている。ブ
ラケツト60には互いに平行に伸びるロツド状の
一対のラツク62が上下方向へ移動可能に配置さ
れており、両ラツク62の下端部には両ラツクを
互いに連結する連結板64が取り付けられてい
る。連結板64には、ラツク62と平行に第1の
本体22の半径方向へ伸びる回転軸66が軸受を
介して回転可能に支持されている。
回転軸66は、ブラケツト60を回転可能にか
つ滑動可能に貫通してブラケツト60の上方へ伸
びる。回転軸66の上端部には、カツタ20が取
り外し可能に取り付けられている。
つ滑動可能に貫通してブラケツト60の上方へ伸
びる。回転軸66の上端部には、カツタ20が取
り外し可能に取り付けられている。
ブラケツト60には、サーボモータ68を支持
する架台70が取り付けられている。サーボモー
タ68の回転は、該サーボモータの回転軸に取り
付けられた歯車72と、該歯車と噛合する一対の
歯車74により、それぞれ歯車74を一端部に有
する軸76に伝達される。各軸76は、第1の本
体22の軸線と平行に伸びるようにブラケツト6
0に回転可能に支持されており、また、軸76の
他端部に歯車78を備える。歯車78は、ラツク
62と噛合する。このため、サーボモータ68が
回転されると、カツタ20はサーボモータ68の
回転により上下方向へ移動される。
する架台70が取り付けられている。サーボモー
タ68の回転は、該サーボモータの回転軸に取り
付けられた歯車72と、該歯車と噛合する一対の
歯車74により、それぞれ歯車74を一端部に有
する軸76に伝達される。各軸76は、第1の本
体22の軸線と平行に伸びるようにブラケツト6
0に回転可能に支持されており、また、軸76の
他端部に歯車78を備える。歯車78は、ラツク
62と噛合する。このため、サーボモータ68が
回転されると、カツタ20はサーボモータ68の
回転により上下方向へ移動される。
ブラケツト60には、さらに、モータ80が取
り付けられている。モータ80の回転は、モータ
80の回転軸に取り付けられた傘歯車82から、
該歯車と噛合するようにブラケツト60に回転可
能に支持された傘歯車84に伝達される。回転軸
66は、傘歯車84を滑動可能にかつ回転不能に
貫通して伸びる。このため、カツタ20は、モー
タ80が回転されると、第1の本体22の半径方
向へ伸びる軸線の周りに回転される。モータ80
として可逆モータを用いると好適である。
り付けられている。モータ80の回転は、モータ
80の回転軸に取り付けられた傘歯車82から、
該歯車と噛合するようにブラケツト60に回転可
能に支持された傘歯車84に伝達される。回転軸
66は、傘歯車84を滑動可能にかつ回転不能に
貫通して伸びる。このため、カツタ20は、モー
タ80が回転されると、第1の本体22の半径方
向へ伸びる軸線の周りに回転される。モータ80
として可逆モータを用いると好適である。
第1および第2の本体22,24は、第1の管
12に対する本体22,24の位置を解除可能に
維持する複数の維持機構86,88を備える。維
持機構86,88は、本体22,24からこれの
半径方向外方へ突出可能のアクチユエータを備え
る。アクチユエータは、本体22,24から突出
されたとき、第1の管12の内面に摩擦係合し
て、本体22,24を第1の管12に対し移動不
能に維持する。このような維持機構としては、ソ
レノイド機構、シリンダ機構等を用いることがで
きる。
12に対する本体22,24の位置を解除可能に
維持する複数の維持機構86,88を備える。維
持機構86,88は、本体22,24からこれの
半径方向外方へ突出可能のアクチユエータを備え
る。アクチユエータは、本体22,24から突出
されたとき、第1の管12の内面に摩擦係合し
て、本体22,24を第1の管12に対し移動不
能に維持する。このような維持機構としては、ソ
レノイド機構、シリンダ機構等を用いることがで
きる。
カツタ20は、複数の刃を備える。各刃は、こ
れらが平坦な上面と、該上面に続く円錐面と、該
円錐面に続く筒状面から成る回転軌跡を描き、か
つ、前記回転軌跡の直径寸法が第2の管18の内
径寸法より小さくなるように、配置されている。
れらが平坦な上面と、該上面に続く円錐面と、該
円錐面に続く筒状面から成る回転軌跡を描き、か
つ、前記回転軌跡の直径寸法が第2の管18の内
径寸法より小さくなるように、配置されている。
回転軸66は、カツタ20とブラケツト60と
の間の液密性を維持するように、ブラケツト60
の上部に設けられたベローズ90を貫通して伸び
る。
の間の液密性を維持するように、ブラケツト60
の上部に設けられたベローズ90を貫通して伸び
る。
なお、サーボモータ40,54,68は、所定
角度回転されるたびに、電気信号を出力するエン
コーダを備える。
角度回転されるたびに、電気信号を出力するエン
コーダを備える。
上記の穿孔装置10を作動させる電気回路は、
第4図に示すように、主制御回路100と、副制
御回路102とを含む。主制御回路100は、副
制御回路102を制御するとともに、サーボモー
タ68用のドライバ104、モータ80用のドラ
イバ106、維持機構86用のドライバ108お
よび維持機構88用のドライバ110を制御す
る。これに対し、副制御回路102は、主制御回
路100から制御信号を受けることにより、カツ
タ20が第1の管12に沿う軸線の方向へ移動す
るとともに前記軸線の周りに角度的に回転するよ
うに、サーボモータ40用のドライバ112と、
サーボモータ54用のドライバ114とを制御す
る。
第4図に示すように、主制御回路100と、副制
御回路102とを含む。主制御回路100は、副
制御回路102を制御するとともに、サーボモー
タ68用のドライバ104、モータ80用のドラ
イバ106、維持機構86用のドライバ108お
よび維持機構88用のドライバ110を制御す
る。これに対し、副制御回路102は、主制御回
路100から制御信号を受けることにより、カツ
タ20が第1の管12に沿う軸線の方向へ移動す
るとともに前記軸線の周りに角度的に回転するよ
うに、サーボモータ40用のドライバ112と、
サーボモータ54用のドライバ114とを制御す
る。
なお、副制御回路102は、ドライバ112,
114を予め記憶されたプログラムに従つて制御
するように構成された数値制御回路であることが
好ましいが、他の回路であつてもよい。また、主
制御回路100の機能と副制御回路102の機能
とを単一のコンピユータにより実行されるように
してもよい。
114を予め記憶されたプログラムに従つて制御
するように構成された数値制御回路であることが
好ましいが、他の回路であつてもよい。また、主
制御回路100の機能と副制御回路102の機能
とを単一のコンピユータにより実行されるように
してもよい。
ドライバ112,114には、サーボモータ4
0,54に過電流が作用したことを検出する過電
流検出回路116,118が接続されている。過
電流検出回路116,118の検出信号は、副制
御回路102に供給される。
0,54に過電流が作用したことを検出する過電
流検出回路116,118が接続されている。過
電流検出回路116,118の検出信号は、副制
御回路102に供給される。
サーボモータ68のエンコーダからの出力信号
は主制御回路100に供給され、サーボモータ4
0,54のエンコーダからの出力信号は主制御回
路100と副制御回路102とに供給される。
は主制御回路100に供給され、サーボモータ4
0,54のエンコーダからの出力信号は主制御回
路100と副制御回路102とに供給される。
穿孔に先立つて、穿孔装置10は、先ず、第1
の管12に連通する竪坑から第1の管12内に配
置され、次いで、カツタ20が第2の管18の管
口と対面する位置に移動される。
の管12に連通する竪坑から第1の管12内に配
置され、次いで、カツタ20が第2の管18の管
口と対面する位置に移動される。
穿孔装置10を所定の位置まで移動させるに
は、たとえば、管16を設ける前に前記竪坑から
第2の管18の管口までの距離を計測しておき、
穿孔装置10をロープ等により前記距離だけ移動
させればよい。
は、たとえば、管16を設ける前に前記竪坑から
第2の管18の管口までの距離を計測しておき、
穿孔装置10をロープ等により前記距離だけ移動
させればよい。
しかし、穿孔装置10は、前記距離が主制御回
路100に設定された後、維持機構86,88が
交互に作動し、維持機構86が作動されていると
きサーボモータ54が正転し、維持機構88が作
動されているときサーボモータ54が逆転するよ
うに、主制御回路100および副制御回路102
によりドライバ108,110,114を制御す
ることにより、所定の位置まで自走する。
路100に設定された後、維持機構86,88が
交互に作動し、維持機構86が作動されていると
きサーボモータ54が正転し、維持機構88が作
動されているときサーボモータ54が逆転するよ
うに、主制御回路100および副制御回路102
によりドライバ108,110,114を制御す
ることにより、所定の位置まで自走する。
すなわち、維持機構86が作動されているとき
サーボモータ54が正転されると、第1の本体2
2が第1の管12に移動不能に維持された状態
で、第2の本体24が第1の本体22に対し前進
する。これに対し、維持機構88が作動されてい
るときサーボモータ54が逆転されると、第2の
本体24が第1の管12に移動不能に維持された
状態で、第1の本体22が第2の本体24の側へ
引き寄せられる。このため、穿孔装置10は、上
記工程を繰り返すことにより、所定の位置まで移
動する。
サーボモータ54が正転されると、第1の本体2
2が第1の管12に移動不能に維持された状態
で、第2の本体24が第1の本体22に対し前進
する。これに対し、維持機構88が作動されてい
るときサーボモータ54が逆転されると、第2の
本体24が第1の管12に移動不能に維持された
状態で、第1の本体22が第2の本体24の側へ
引き寄せられる。このため、穿孔装置10は、上
記工程を繰り返すことにより、所定の位置まで移
動する。
穿孔装置10が移動した距離は、サーボモータ
54の正転時に該サーボモータのエンコーダの出
力信号を主制御回路100において計数すること
により、測定することができる。
54の正転時に該サーボモータのエンコーダの出
力信号を主制御回路100において計数すること
により、測定することができる。
なお、第2の管18の管口に対応する部位を第
1の管12内から確認可能の場合には、カツタ2
0が第2の管18の管口の中央部に配置されるよ
うに、遠隔操作により穿孔装置10の位置決めを
してもよい。これは、テレビジヨンカメラおよび
これの出力信号を受けるモニタを用い、前記モニ
タを監視しつつ、サーボモータ40,54を作動
させることにより行なうことができる。
1の管12内から確認可能の場合には、カツタ2
0が第2の管18の管口の中央部に配置されるよ
うに、遠隔操作により穿孔装置10の位置決めを
してもよい。これは、テレビジヨンカメラおよび
これの出力信号を受けるモニタを用い、前記モニ
タを監視しつつ、サーボモータ40,54を作動
させることにより行なうことができる。
穿孔装置10が所定の位置に移動されると、主
制御回路100は、維持機構86が作動し、維持
機構88が作動しないように、ドライバ108,
110を制御する。これにより、第1の本体22
が第1の管12に対し移動不能に維持される。
制御回路100は、維持機構86が作動し、維持
機構88が作動しないように、ドライバ108,
110を制御する。これにより、第1の本体22
が第1の管12に対し移動不能に維持される。
穿孔時、主制御回路100は、モータ80,6
8が同時に作動するように、ドライバ104,1
06を制御する。これにより、カツタ20は、第
1の管12の半径方向へ伸びる軸線の周りに回転
されつつ、カツタ20の上部が管16から突出す
る位置まで前記軸線に沿つて上昇されるから、管
16の、第2の管18の管口を閉鎖している部位
に穴が穿たれる。
8が同時に作動するように、ドライバ104,1
06を制御する。これにより、カツタ20は、第
1の管12の半径方向へ伸びる軸線の周りに回転
されつつ、カツタ20の上部が管16から突出す
る位置まで前記軸線に沿つて上昇されるから、管
16の、第2の管18の管口を閉鎖している部位
に穴が穿たれる。
次に、主制御回路100は、カツタ20を所定
の高さ位置に維持し、維持機構86を作動させた
状態で、モータ40,54を少なくとも一回、好
ましくは繰り返し正転および逆転させる指令を副
制御回路102に出力する。これにより、副制御
回路102は、該副制御回路内に記憶されている
プログラムに従つてドライバ112,114を制
御する。この結果、カツタ20が第1の管12に
沿つて伸びる軸線の方向および第1の管12の周
方向へそれぞれ少なくとも一回往復移動されるか
ら、前記穴が拡大される。
の高さ位置に維持し、維持機構86を作動させた
状態で、モータ40,54を少なくとも一回、好
ましくは繰り返し正転および逆転させる指令を副
制御回路102に出力する。これにより、副制御
回路102は、該副制御回路内に記憶されている
プログラムに従つてドライバ112,114を制
御する。この結果、カツタ20が第1の管12に
沿つて伸びる軸線の方向および第1の管12の周
方向へそれぞれ少なくとも一回往復移動されるか
ら、前記穴が拡大される。
モータ40,54を繰り返し正転および逆転さ
せる場合は、第1の管12に沿う前記軸線の周り
におけるカツタ20の角度的変位量および第1の
管12の軸線方向へのカツタ20の変位量を漸増
させることが好ましい。このようにすれば、前記
穴を漸次拡大することができる。
せる場合は、第1の管12に沿う前記軸線の周り
におけるカツタ20の角度的変位量および第1の
管12の軸線方向へのカツタ20の変位量を漸増
させることが好ましい。このようにすれば、前記
穴を漸次拡大することができる。
第1の管12に沿う前記軸線の方向へのカツタ
20の最大変位量と、第1の管12の周方向すな
わち前記軸線の周りへのカツタ20の最大変位量
とが同じ値となるようにモータ40,54を回転
させれば、カツタ20の運動軌跡は円形になる。
これに対し、両最大変位量が異なるようにモータ
40,54を回転させると、カツタ20の運動軌
跡は楕円形になる。さらに、第1の管12に沿う
前記軸線の方向への変位量が最大値になるタイミ
ングと前記軸線の周りへの変位量が最大になるタ
イミングとを調節することにより、前記楕円の長
軸の方向を調節することができる。
20の最大変位量と、第1の管12の周方向すな
わち前記軸線の周りへのカツタ20の最大変位量
とが同じ値となるようにモータ40,54を回転
させれば、カツタ20の運動軌跡は円形になる。
これに対し、両最大変位量が異なるようにモータ
40,54を回転させると、カツタ20の運動軌
跡は楕円形になる。さらに、第1の管12に沿う
前記軸線の方向への変位量が最大値になるタイミ
ングと前記軸線の周りへの変位量が最大になるタ
イミングとを調節することにより、前記楕円の長
軸の方向を調節することができる。
前記穿孔の間に、カツタ20の上部が第2の管
18の内面に接触すると、カツタ20が管16と
第2の管18とを切削することになるが、実際に
はカツタ20が管16だけを切削するときより大
きい負荷すなわち過負荷がカツタ20に作用し、
カツタ20の回転が妨げられるから、カツタ20
の移動が阻止される。このとき、管16だけを切
削するときより多い電流すなわち過電流がモータ
40または54に流れ、該過電流がモータに流れ
たことが過電流検出回路116または118によ
り検出され、該検出信号は副制御回路102に供
給される。
18の内面に接触すると、カツタ20が管16と
第2の管18とを切削することになるが、実際に
はカツタ20が管16だけを切削するときより大
きい負荷すなわち過負荷がカツタ20に作用し、
カツタ20の回転が妨げられるから、カツタ20
の移動が阻止される。このとき、管16だけを切
削するときより多い電流すなわち過電流がモータ
40または54に流れ、該過電流がモータに流れ
たことが過電流検出回路116または118によ
り検出され、該検出信号は副制御回路102に供
給される。
これにより、副制御回路102は、カツタ20
に過負荷が作用しないように、すなわち、第2の
管18を切削しないように、管16に対するカツ
タ20の位置ひいてはカツタ20の移動方向を修
正するように、ドライバ112,114を制御す
る。この結果、カツタ20は、これの上部が第2
の管18の内面に沿うように移動されるから、カ
ツタ20の回転軸線と被穿孔部の中心との間の位
置関係が不正確であつても、第2の管18を殆ど
切削することなく、所定の部位に所定の穴が穿た
れる。
に過負荷が作用しないように、すなわち、第2の
管18を切削しないように、管16に対するカツ
タ20の位置ひいてはカツタ20の移動方向を修
正するように、ドライバ112,114を制御す
る。この結果、カツタ20は、これの上部が第2
の管18の内面に沿うように移動されるから、カ
ツタ20の回転軸線と被穿孔部の中心との間の位
置関係が不正確であつても、第2の管18を殆ど
切削することなく、所定の部位に所定の穴が穿た
れる。
上記の穿孔過程の間、被穿孔部をテレビジヨン
カメラおよびモニタにより監視してもよい。
カメラおよびモニタにより監視してもよい。
なお、カツタ20が第2の管18を切削する位
置に移動されたか否かは、過電流検出回路11
6,118と同種の過電流検出回路をドライバ1
06に接続し、該過電流検出回路の検出信号を副
制御回路102に供給するようにしてもよい。ま
た、過電流検出回路の代りに、通常の電流検出回
路をドライバ106,112または114に接続
し、該過電流検出回路の出力信号を基に主制御回
路100または副制御回路102においてカツタ
20が第2の管18を切削する位置に移動された
か否かを判定するようにしてもよい。
置に移動されたか否かは、過電流検出回路11
6,118と同種の過電流検出回路をドライバ1
06に接続し、該過電流検出回路の検出信号を副
制御回路102に供給するようにしてもよい。ま
た、過電流検出回路の代りに、通常の電流検出回
路をドライバ106,112または114に接続
し、該過電流検出回路の出力信号を基に主制御回
路100または副制御回路102においてカツタ
20が第2の管18を切削する位置に移動された
か否かを判定するようにしてもよい。
第1図は本発明の穿孔装置の一実施例を示す縦
断面図、第2図は第1図の2−2線に沿つて得た
断面図、第3図は第1図の3−3線に沿つて得た
断面図、第4図は電気回路の一実施例を示すブロ
ツク図である。 10:穿孔装置、12:第1の管、18:第2
の管、20:カツタ、22:第1の本体、24:
第2の本体、40,54,68:サーボモータ、
44:ガイドロツド、50:スクリユー、66:
回転軸、80:モータ、86,88:維持機構、
100:主制御回路、102:副制御回路、10
4〜114:ドライバ、116,118:過電流
検出回路。
断面図、第2図は第1図の2−2線に沿つて得た
断面図、第3図は第1図の3−3線に沿つて得た
断面図、第4図は電気回路の一実施例を示すブロ
ツク図である。 10:穿孔装置、12:第1の管、18:第2
の管、20:カツタ、22:第1の本体、24:
第2の本体、40,54,68:サーボモータ、
44:ガイドロツド、50:スクリユー、66:
回転軸、80:モータ、86,88:維持機構、
100:主制御回路、102:副制御回路、10
4〜114:ドライバ、116,118:過電流
検出回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第2の部材が取り付けられた前記第1の部材
に穴を穿つ装置であつて、前記第1の部材の被穿
孔部と交差する方向へ伸びる回転軸線を有しかつ
前記穴より小さい回転軌跡を描く切削手段と、該
切削手段を前記回転軸線と交差する仮想的な第1
の線の方向へ変位させる第1の駆動手段と、前記
切削手段を前記回転軸線および前記第1の線の両
者と交差する仮想的な第2の線の方向へ変位させ
る第2の駆動手段と、前記切削手段を前記回転軸
線の周りに回転させる第3の駆動手段と、前記切
削手段に作用する負荷を検出する検出手段と、前
記第1および第2の駆動手段を制御して被穿孔部
に対する前記切削手段の位置を修正する制御手段
とを含み、前記第1、第2および第3の駆動手段
の少なくとも1つは電動機を備え、前記検出手段
は、前記電動機に供給される電力を基に、前記電
動機に作用する前記負荷を検出し、前記制御手段
は、前記検出手段の出力信号を基に、前記第1お
よび第2の線に沿う方向における前記切削手段の
位置を前記電動機に大きい負荷が作用しない位置
へ変位させるべく、前記第1および第2の駆動手
段を制御する、穿孔装置。 2 さらに、前記切削手段を前記回転軸線の方向
へ変位させる第4の駆動手段を含む、請求項1に
記載の穿孔装置。 3 前記第2の部材は、前記第1の部材の一方の
側に配置されており、また、前記穴により前記第
1の部材の他方の側に開口される空間を規定する
内面を有しており、前記制御手段は、前記切削手
段が前記第2の部材の前記内面に沿つて移動する
ように、前記検出手段の検出信号を基に前記第1
および第2の駆動手段を制御する数値制御回路を
備える、請求項1に記載の穿孔装置。 4 前記第1の部材は第1の管であり、前記第2
の部材は前記第1の管から分岐するように前記第
1の管に連結された第2の管であり、前記回転軸
線は前記第1の管の半径方向へ伸びる直線であ
り、前記第1の線は前記第1の管の軸線方向へ伸
びる直線であり、前記第2の線は前記第1の線の
周りを伸びる曲線である、請求項1に記載の穿孔
装置。 5 前記第2の駆動手段は、前記切削手段を前記
第1の線の周りに角度的に回転させる手段であ
る、請求項4に記載の穿孔装置。 6 さらに、前記第1および第2の駆動手段を支
持する第1の本体と、該第1の本体に前記第1の
線方向へ移動可能にかつ前記第1の線の周りに角
度的に回転可能に支持された第2の本体であつて
前記第3の駆動手段および前記切削手段を支持す
る第2の本体とを含み、前記第1および第2の本
体のそれぞれは、対応する前記本体から前記回転
軸線の方向へ突出されて前記第1の管に対する対
応する前記本体の位置を解除可能に維持する手段
を備える、請求項5に記載の穿孔装置。 7 さらに、前記切削手段を前記回転軸線の方向
へ変位させるように、前記第2の本体に支持され
た第4の駆動手段を含む、請求項6に記載の穿孔
装置。 8 前記制御手段は、前記切削手段が前記第2の
管の内面に沿つて移動するように、前記検出手段
の検出信号を基に前記第1および第2の駆動手段
を制御する副制御回路と、該副制御回路、前記第
3の駆動手段および前記維持手段を制御する主制
御回路とを備える、請求項7に記載の穿孔装置。 9 前記第1の部材は平板であり、前記第2の部
材は前記第1の部材の一方の面の側に配置されて
いる、請求項1に記載の穿孔装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63045724A JPH01222807A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 穿孔装置 |
| ES89103406T ES2042826T3 (es) | 1988-03-01 | 1989-02-27 | Aparato perforador. |
| AT89103406T ATE90602T1 (de) | 1988-03-01 | 1989-02-27 | Bohrvorrichtung. |
| DE89103406T DE68907077T2 (de) | 1988-03-01 | 1989-02-27 | Bohrvorrichtung. |
| AU30803/89A AU609583B2 (en) | 1988-03-01 | 1989-02-27 | Boring apparatus |
| US07/316,298 US4955951A (en) | 1988-03-01 | 1989-02-27 | Boring apparatus |
| EP89103406A EP0331081B1 (en) | 1988-03-01 | 1989-02-27 | Boring apparatus |
| CA000592267A CA1326895C (en) | 1988-03-01 | 1989-02-28 | Boring apparatus |
| KR1019890002460A KR920008489B1 (ko) | 1988-03-01 | 1989-02-28 | 천공장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63045724A JPH01222807A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 穿孔装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01222807A JPH01222807A (ja) | 1989-09-06 |
| JPH0567362B2 true JPH0567362B2 (ja) | 1993-09-24 |
Family
ID=12727281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63045724A Granted JPH01222807A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 穿孔装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4955951A (ja) |
| EP (1) | EP0331081B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01222807A (ja) |
| KR (1) | KR920008489B1 (ja) |
| AT (1) | ATE90602T1 (ja) |
| AU (1) | AU609583B2 (ja) |
| CA (1) | CA1326895C (ja) |
| DE (1) | DE68907077T2 (ja) |
| ES (1) | ES2042826T3 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH672895A5 (ja) * | 1987-12-21 | 1990-01-15 | Crabotub S A | |
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