JPH0796175B2 - フランジボルト自動締緩装置の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は円形フランジを締結するボルト・ナットの自動
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、円形フ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
うことができるフランジボ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。

＜課題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。

＜作用＞ 第１及び第２のクランプ機構によるボルト・ナットのク
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フランジ上を逐次移
動し、そこでラチェットレンチの作動によって人手に依
らずに円フランジ全周に亘るボルト・ナットの締緩が行
われる。

＜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II−II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、11,12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に螺着されるナットであり、ボルト・
ナット13,14は円形フランジ11,12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1
7,18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とから構成されている。第２図に示すように、
各ホルダ17,18にはナット14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。これらのガイドピン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ット14の対角距
離よりも若干大きくしている。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と平行なクランプシリンダ19のピストンロッ
ド23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17,18が互いに接近し、ガイドピン20内
にナット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ピン20の先端を結ぶ円の直径はナッ
ト14の対角距離より大きいので、ナット14がどのような
回転位置にあってもガイドピン20の先端がナット14の端
面に当接して挿入不能となることはなく、ガイドピン20
の前進に伴って先端テーパ部分の作用によりナット14の
回転位置に応じてホルダ17,18が適宜回転してガイドピ
ン20の間にナット14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17,1
8は互いに離反し、ガイドピン20はナット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にはフランジ11,12と同心の円弧状ガイドホール2
4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
されたガイドロッド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
ンプ機構15,16の間には駆動用往復動シリンダ28が介装
される。

往復動シリンダ28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15,1
6に連結される。

ここで、往復動シリンダ28のストロークは円フランジ1
1,12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1
3,14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がナット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ット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28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
でその隣りのボルト・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ステッ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
締緩装置を円フランジ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御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15,16のクラ
ンプシリンダ19と、駆動用往復動シリンダ28は各々五方
電磁弁SV−2,SV−1,SV−３で往復制御される。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は往復動シリンダ28がそれぞれ伸長して
両クランプ機構15,16が離反した状態及び短縮して両ク
ランプ機構15,16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、制御ブロック図を表わ
す第12図に示すように、制御回路36に入力されると共
に、制御回路36は各電磁弁SV−１〜SV−３を作動させ
る。

第13図は制御回路36による各電磁弁SV−１〜SV−３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SV−１がON、電磁弁SV
−２、SV−３はOFFとなり、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のアンク
ランプが完了してステップ２の状態になると、センサＳ
−２がそれを検知し、その信号により電磁弁SV−３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SV−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SV−２がONになり第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SV−３がOFFとなり、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SV
−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フ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II−II断面
図、第３図はその往復動シリンダの断面図、第４図〜第
10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は円形フランジ、 13はボルト、 14はナット、 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. 【請求項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。