JPH09210882A - サンプル採取用放電加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検材料に対する取付け部の構成を小型化す
ると共に、取付け部に対する電気機器の設置をなくすこ
とにより、被検材料に対する取付け性の向上、及び上向
き姿勢を含む自由な姿勢でのサンプル採取を可能にす
る。 【解決手段】 送り装置７を備えて固定座２８上に設置
された駆動装置本体９と、固定座２８と送り装置７の伸
縮ロッド８との間に接続配置した駆動油圧シリンダ２９
と、被検材料１に固定可能な取付け台３０と、取付け台
３０に備えたフランジ部３１に支持軸３２を介して起倒
可能に取付けた従動油圧シリンダ３３と、従動油圧シリ
ンダ３３の伸縮ロッド３４に電極１６を着脱可能に取付
ける放電加工機１２と、駆動油圧シリンダ２９と従動油
圧シリンダ３３との間を接続した油圧配管３５，３６と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サンプル採取用放
電加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】種々のプラント等に用いられている配
管、強度材、容器、機器等の構成材料は、使用によって
材料劣化を生じる問題があり、このためプラント等を安
定して運転するために、或いは構成材料の寿命を予測す
る必要性等から、前記構成材料（被検材料）の材料試験
を行うことが実施されている。

【０００３】従来、例えば被検材料として配管の材料劣
化の試験を行うような場合には、配管の一部を所要の長
さで輪切りに切断して取出し、取出した切取り部材を別
の場所で加工して規定されたミニチュアサンプルを作成
した後、該ミニチュアサンプルの引張り、圧縮、曲げ等
の所要の試験を行うようにしていた。

【０００４】しかし、上記したように、被検材料の一部
を切取ってその切取り部材からミニチュアサンプルを加
工する方式では、被検材料の一部を切除してしまうため
に、プラントの運転を停止する必要が生じたり、或いは
安全上運転が制限される場合があり、また切取り部材の
切取り作業、及び検査終了後の溶接による被検材料の復
旧作業等に多大の手数と時間を要する問題を有してい
た。

【０００５】このため、近年では、図５〜図７に示すよ
うなサンプル採取用放電加工装置が開発されている。

【０００６】図５〜図７に示したサンプル採取用放電加
工装置は、配管１等の被検材料に固定するようにした固
定台２と、該固定台２上に固定され上方に平行に延びる
フランジ部３，３を有した加工ヘッドホルダ４と、該加
工ヘッドホルダ４のフランジ部３，３に支持軸５を介し
て起倒可能に枢支された加工ヘッド６と、該加工ヘッド
６に内蔵された送り装置７により加工ヘッド６の長手方
向（図５では上下方向）に沿って前記フランジ部３，３
間を伸縮移動する伸縮ロッド８とからなる駆動装置本体
９を備えている。図中１０は加工ヘッドホルダ４に対す
る加工ヘッド６の起伏位置を固定する位置固定ハンド
ル、１１は前記送り装置７による伸縮ロッド８の送り出
し位置を手動で調節するための送り位置調整ハンドルを
示す。

【０００７】また、前記伸縮ロッド８には、放電加工機
１２が取付けられている。放電加工機１２は、図５に示
す溝加工装置１３と、図６に示す切取り加工装置１４の
２種類を備えるようにしている。

【０００８】溝加工装置１３は、図５及び図８、図９に
示すように、矩形の環状溝１５を加工するための溝加工
電極１６と、該溝加工電極１６を下端に取付けた取付け
ロッド１７と、該取付けロッド１７を前記伸縮ロッド８
に取付ける取付けアーム１８とから構成されており、伸
縮ロッド８の伸長により溝加工電極１６により配管１の
表面に図９に示すように矩形の環状溝１５を放電加工で
きるようになっている。前記溝加工電極１６は、図８及
び図９に示すように、環状溝１５の左右の溝の幅が前後
の溝の幅に対して広く形成されるようになっている。

【０００９】切取り加工装置１４は、図６及び図１０、
図１１に示すように、前記環状溝１５の形成によって内
部に長方形に残された凸部１９を切取るための略Ｕ字状
を有した切取り電極２０と、該切取り電極２０をコの字
状の一端に取付けるようにしたコ字状アーム２１と、該
コ字状アーム２１の他端を前記伸縮ロッド８に取付け位
置調整可能に取付けるようにした取付けロッド２２とか
ら構成されており、前記伸縮ロッド８の伸長により切取
り電極２０を図６及び図１１において左方に移動させる
ことにより、前記環状溝１５の形成によって内部に残さ
れた凸部１９を切取って図１２のようなミニチュアサン
プル２３を取出すことができるようになっている。

【００１０】又、前記溝加工装置１３と切取り加工装置
１４の夫々には、図５、図６に示すように、配管１の外
周部上面を放電加工する溝加工電極１６及び切取り電極
２０の外周を水中に保持するための水槽２４，２５を備
えるようにしている。水槽２４，２５は、該水槽２４，
２５の下端と配管１の上面との間に水漏れが生じないよ
うに目地材２６（パテ）により目地止めするようにして
いる。

【００１１】配管１からなる被検材料からミニチュアサ
ンプルを採取するには、まず固定台２を配管１の外周上
面に載置して、図７に示すようにチェーンバンド２７等
にて配管１に固縛することによりサンプル採取用放電加
工装置を固定する。

【００１２】続いて、図５に示すように、位置固定ハン
ドル１０を操作して、加工ヘッド６が垂直の姿勢になる
ように加工ヘッドホルダ４に固定する。また、伸縮ロッ
ド８に取付けられている溝加工装置１３の溝加工電極１
６の下端が配管１の外側上面に近接した位置になるよう
に送り位置調整ハンドル１１により上下位置を調節す
る。

【００１３】更に、前記溝加工電極１６を包囲するよう
に水槽２４を設置して目地材２６により目地止めをした
後、水槽２４内に水を供給し、溝加工電極１６に通電
し、続いて加工ヘッド６の送り装置７を自動で作動させ
て伸縮ロッド８を自動で伸長させる。

【００１４】伸縮ロッド８が所定速度で伸長されること
により溝加工電極１６が下降し、配管１の表面に図９に
示すような環状溝１５が放電加工される。環状溝１５が
所定の深さ（例えば３ｍｍ）に形成されると、送り装置
７の送りは停止され、溝加工電極１６への通電が停止さ
れ、伸縮ロッド８が縮小されて溝加工電極１６が上部所
定位置まで後退させられる。

【００１５】次に、前記溝加工装置１３を取り外し、図
６、図７に示すように位置固定ハンドル１０を緩めて加
工ヘッド６が水平状態になるようにした後位置固定ハン
ドル１０によりその位置を固定し、前記伸縮ロッド８に
切取り加工装置１４を取付ける。この時、切取り加工装
置１４の切取り電極２０が、図６、図１１に示すように
環状溝１５の右側の溝に嵌入し且つ切取り電極２０の底
面が環状溝１５の底面に接近するように、伸縮ロッド８
に対する取付けロッド２２の取付け位置を調整して固定
する。

【００１６】更に、前記切取り電極２０を包囲するよう
に水槽２５を設置して目地材２６により目地止めをした
後、水槽２５内に水を供給し、切取り電極２０に通電
し、続いて加工ヘッド６の送り装置７を自動で作動させ
て伸縮ロッド８を自動で伸長させる。

【００１７】伸縮ロッド８が所定速度で伸長されて切取
り電極２０（底部の厚みが例えば０．５ｍｍ）が左方へ
移動し、図１１に示すように前記配管１の表面に形成さ
れた環状溝１５の内部に残されている凸部１９が放電加
工により切取られ、図１２に示すような例えば厚み２ｍ
ｍのミニチュアサンプル２３が得られる。ミニチュアサ
ンプル２３が採取されると、送り装置７の送りは停止さ
れ、切取り電極２０への通電が停止される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記図５〜図
７に示した従来のサンプル採取用放電加工装置において
は、駆動装置本体９全体を固定台２を介して配管１上に
固定するようにしているために、全体重量が大きい駆動
装置本体９の据付け、取り外し作業が非常に大変となる
問題を有し、また、駆動装置本体９全体を配管１等の被
検材料に取付けるようにしているために占有面積が大き
く、そのために配管１等の被検材料に弁や分岐管等が備
えられている場合には障害となって据え付けることがで
きない場合があり、設置上の制限を受けやすい問題があ
った。

【００１９】また、駆動装置本体９は種々の電源回路、
電気機器を備えているため、配管１の裏側に取付けて上
向きの姿勢で配管１の裏側のサンプルを取る必要がある
場合には、前記水槽２４，２５からの漏水によって漏電
を生じる危険性があり、このために図５〜図７に示した
ように下向きの状態での作業のみに限定されてしまい、
配管１等の被検材料に対して任意の位置からサンプルを
採取することができないといった問題を有していた。

【００２０】本発明は、斯かる実情に鑑みてなしたもの
で、被検材料に対する取付け部の構成を小型化すると共
に、取付け部に対する電気機器の設置をなくすことによ
り、被検材料に対する取付け性の向上、及び上向き姿勢
を含む自由な姿勢でのサンプル採取を可能にしたサンプ
ル採取用放電加工装置を提供することを目的としてい
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明のサンプル採取用
放電加工装置は、送り装置を備えて固定座上に設置され
た駆動装置本体と、前記固定座と送り装置の伸縮ロッド
との間に接続配置した駆動油圧シリンダと、被検材料に
固定可能な取付け台と、該取付け台に備えたフランジ部
に支持軸を介して起倒可能に取付けた従動油圧シリンダ
と、該従動油圧シリンダの伸縮ロッドに電極を着脱可能
に取付ける放電加工機と、前記駆動油圧シリンダと従動
油圧シリンダとの間を接続した油圧配管とを備えたこと
を特徴としている。

【００２２】また、放電加工機の加工電極を包囲する水
槽を取付け台に支持させたり、放電加工機の加工電極の
加工部に向けて水を吹き付けて供給する給水ノズルを備
えたりしている。

【００２３】本発明では、重量が大きくて大型の駆動装
置本体及び駆動油圧シリンダは地上側に設置し、小型、
軽量の従動油圧シリンダを備えた取付け台を被検材料に
取付けて従動油圧シリンダの伸縮ロッドに放電加工機を
取付け、駆動油圧シリンダと従動油圧シリンダとの間を
油圧配管にて接続し、前記駆動装置本体の送り装置の作
動を、駆動油圧シリンダを介して従動油圧シリンダに伝
えて電極による放電加工を行わせるようにしているの
で、小型、軽量の取付け台を被検材料に取付けるのみで
よいため、被検材料への据付け、取り外し作業が容易に
なると共に、占有面積が小さいために被検材料に弁や分
岐管等が備えられている場合にも設置上の制限を受けに
くい利点があり、また、取付け台には従動油圧シリンダ
が備えられるのみで電源回路や電気機器が無いので、被
検材料の裏側に取付けて上向きの姿勢で放電加工を行う
場合にも漏水による漏電の問題を生じることがなく、よ
って被検材料の任意の位置からサンプルを採取すること
ができる。

【００２４】放電加工機の電極を包囲する水槽を取付け
台に支持させるようにしているので、水槽の取付け位置
決めを容易にすることができる。

【００２５】放電加工機の電極の加工部に向けて水を吹
き付けて供給する給水ノズルを備えるようにしているの
で、電極保持装置を被検材料の下面に設置するような場
合にも、電極の加工部に向けて確実に水を供給して放電
加工を行わせることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００２７】図１は、本発明の実施の形態例を示したも
ので、図５と同様の構成を有する駆動装置本体９を地上
側の固定座２８上に固定し、該固定座２８と、加工ヘッ
ド６に備えた送り装置７の伸縮ロッド８との間に、駆動
油圧シリンダ２９を設置している。

【００２８】一方、図１〜図４に示すように、配管１等
の被検材料に電極保持装置４３を取付けるようにしてい
る（図示の例では被検材料の下面に取付けるようにして
いる）。

【００２９】電極保持装置４３は、チェーンバンド２７
等を介して配管１に締付固定するようにした取付け台３
０を設け、該取付け台３０に平行なフランジ部３１，３
１を備え、且つ該フランジ部３１，３１間に支持軸３２
を介して起倒可能な従動油圧シリンダ３３を取付け、該
従動油圧シリンダ３３の伸縮ロッド３４に、図５及び図
６と同様の溝加工装置１３或いは切取り加工装置１４か
らなる放電加工機１２を取付けるようにした構成を有し
ている。

【００３０】又、前記駆動油圧シリンダ２９と、従動油
圧シリンダ３３との間を図１に示すように油圧配管３
５，３６にて接続することにより閉回路を構成し、前記
駆動油圧シリンダ２９と従動油圧シリンダ３３とが同一
ストロークで逆の伸縮作動をするようにしている。

【００３１】又、前記溝加工電極１６（電極）及び切取
り電極２０（電極）を包囲するようにした水槽３７，３
８を、前記取付け台３０のフランジ部３１，３１にブラ
ケット３９を介して取付けるようにしている。

【００３２】更に、水槽３７，３８内には、溝加工電極
１６（電極）及び切取り電極２０（電極）の加工部に向
けて水を吹き付けて供給するようにした給水ノズル４０
を備えていると共に、上向きでのサンプル採取の際に水
槽３７，３８からの漏水を受けるようにした下部水槽４
１，４２を水槽３７，３８の下側に備えている。

【００３３】次に、上記実施の形態の作用を説明する。

【００３４】駆動装置本体９を地上の固定座２８上に固
定し、該固定座２８と、加工ヘッド６に備えた送り装置
７の伸縮ロッド８との間に、駆動油圧シリンダ２９を設
置する。

【００３５】一方、図３に示すように、配管１等の被検
材料の下面に、チェーンバンド２７等を介して電極保持
装置４３を締付固定し、従動油圧シリンダ３３の伸縮ロ
ッド３４に図２に示すように溝加工装置１３を取付ける
と共に、フランジ部３１にブラケット３９を介して水槽
３７を取付ける。この時、水槽３７の上端が配管１の下
面に当接するようになるので、水槽３７と配管１との間
を目地材２６によりシールする。

【００３６】前記駆動油圧シリンダ２９と従動油圧シリ
ンダ３３とのロッド側室同士を図１に示すように油圧配
管３５により接続すると共に、ヘッド側室同士を油圧配
管３６にて接続し、駆動油圧シリンダ２９が縮小した時
に従動油圧シリンダ３３が伸長するように、反対の作動
が行われるようにする。

【００３７】続いて、図１に示す加工ヘッド６に備えた
位置調整ハンドル１１を作動して、上側を向いた従動油
圧シリンダ３３の伸縮ロッド３４に取付けられている溝
加工装置１３の溝加工電極１６の上端が配管１の外側下
面に近接した位置になるように上下位置を調節した後、
給水ノズル４０により溝加工電極１６の加工部に給水し
ながら溝加工電極１６に通電し、加工ヘッド６の送り装
置７を自動で駆動して伸縮ロッド８を伸長させる。

【００３８】すると、駆動油圧シリンダ２９が縮小され
ることにより従動油圧シリンダ３３の伸縮ロッド３４が
所定速度で伸長されて溝加工電極１６が上昇し、配管１
の下面に図９に示すような環状溝１５が放電加工され
る。尚、図１、２及び図３では、環状溝１５の左右の溝
の内、一方（左側）の溝の幅が大きく、他方（右側）の
溝の幅が小さく形成されるようにした溝加工電極１６を
備えた場合を示している。

【００３９】環状溝１５が所定の深さ（例えば３ｍｍ）
に形成されると、送り装置７の送りは停止され、溝加工
電極１６への通電が停止され、伸縮ロッド８が縮小され
ることにより従動油圧シリンダ３３の伸縮ロッド３４が
縮小されて溝加工電極１６が下部所定位置まで後退させ
られる。

【００４０】次に、前記電極保持装置４３から溝加工装
置１３及び水槽３７を取り外し、図４に示すように支持
軸３２により従動油圧シリンダ３３を水平状態にして固
定した後、前記伸縮ロッド３４に切取り加工装置１４を
取付けると共に、フランジ部３１にブラケット３９を介
して水槽３８を取付ける。この時、切取り加工装置１４
の切取り電極２０が、図４に示すように環状溝１５の左
側の幅広の溝に嵌入し且つ切取り電極２０の底面が環状
溝１５の底面に接近するように、伸縮ロッド３４に対す
る取付けロッド２２の取付け位置を調整して固定する。
更にこの時、水槽３７の上端が配管１の下面に当接する
ようになるので、水槽３７と配管１との間を目地材２６
によりシールする。

【００４１】給水ノズル４０により切取り電極２０の加
工部に給水しながら切取り電極２０に通電し、加工ヘッ
ド６の送り装置７を自動で駆動して伸縮ロッド８を伸長
させる。

【００４２】すると、駆動油圧シリンダ２９の縮小によ
り従動油圧シリンダ３３の伸縮ロッド３４が所定速度で
伸長されて切取り電極２０が図４の右方へ移動し、環状
溝１５の内部に残された凸部１９を放電加工により切取
り、図１２に示すようなミニチュアサンプル２３を取出
すことができる。ミニチュアサンプル２３が切取られる
と、送り装置７の送りは停止され、切取り電極２０への
通電が停止される。

【００４３】尚、前記水槽３７，３８の夫々の下側には
下部水槽４１，４２を備えるようにしているので、水槽
３７，３８からの水の漏れがあった場合にも下部水槽４
１，４２で受けることができる。

【００４４】前記したように、放電加工機１２の溝加工
電極１６及び切取り電極２０を包囲する水槽３７，３８
を取付け台３０に支持させるようにしているので、水槽
の取付け位置決めを容易にすることができる。

【００４５】また、放電加工機１２の溝加工電極１６及
び切取り電極２０の加工部に向けて水を吹き付けて供給
する給水ノズル４０を備えるようにしているので、電極
保持装置４３を配管１等の被検材料の下面に設置するよ
うな場合にも、溝加工電極１６及び切取り電極２０の加
工部に向けて確実に水を供給して放電加工を行わせるこ
とができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明のサンプル採取用放電加工装置に
よれば、重量が大きくて大型の駆動装置本体及び駆動油
圧シリンダは地上側に設置し、小型、軽量の従動油圧シ
リンダを備えた取付け台を被検材料に取付けて従動油圧
シリンダの伸縮ロッドに放電加工機を取付け、駆動油圧
シリンダと従動油圧シリンダとの間を油圧配管にて接続
し、前記駆動装置本体の送り装置の作動を、駆動油圧シ
リンダを介して従動油圧シリンダに伝えて電極による放
電加工を行わせるようにしているので、小型、軽量の取
付け台を被検材料に取付けるのみでよいため、被検材料
への据付け、取り外し作業が容易になると共に、占有面
積が小さいために被検材料に弁や分岐管等が備えられて
いる場合にも設置上の制限を受けにくい利点があり、ま
た、取付け台には従動油圧シリンダが備えられるのみで
電源回路や電気機器が無いので、被検材料の裏側に取付
けて上向きの姿勢で放電加工を行う場合にも漏水による
漏電の問題を生じることがなく、よって被検材料の任意
の位置からサンプルを採取することができる。

【００４７】放電加工機の電極を包囲する水槽を取付け
台に支持させるようにしているので、水槽の取付け位置
決めを容易にすることができる。

【００４８】放電加工機の電極の加工部に向けて水を吹
き付けて供給する給水ノズルを備えるようにしているの
で、電極保持装置を被検材料の下面に設置するような場
合にも、電極の加工部に向けて確実に水を供給して放電
加工を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例を示す側面図であ
る。

【図２】図１の電極保持装置の詳細を示すもので、溝加
工装置を備えた場合の側面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【図４】図１の電極保持装置の詳細を示すもので、切取
り加工装置を備えた場合の側面図である。

【図５】従来のサンプル採取用放電加工装置の一例を示
すもので、溝加工装置を備えた場合の側面図である。

【図６】図５の加工ヘッドを水平に倒して切取り加工装
置を備えた場合の側面図である。

【図７】図６のＶＩＩ方向矢視図である。

【図８】溝加工電極の側面図である。

【図９】溝加工電極によって形成された環状溝の斜視図
である。

【図１０】切取り電極の斜視図である。

【図１１】切取り電極により凸部を切取ってミニチュア
サンプルを取出す状態を示す断面図である。

【図１２】切取られたミニチュアサンプルの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 配管（被検材料） ７ 送り装置 ８ 伸縮ロッド ９ 駆動装置本体 １２ 放電加工機 ２８ 固定座 ２９ 駆動油圧シリンダ ３０ 取付け台 ３１ フランジ部 ３２ 支持軸 ３３ 従動油圧シリンダ ３４ 伸縮ロッド ３５ 油圧配管 ３６ 油圧配管 ３７ 水槽 ３８ 水槽 ４０ 給水ノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送り装置を備えて固定座上に設置された
   駆動装置本体と、前記固定座と送り装置の伸縮ロッドと
   の間に接続配置した駆動油圧シリンダと、被検材料に固
   定可能な取付け台と、該取付け台に備えたフランジ部に
   支持軸を介して起倒可能に取付けた従動油圧シリンダ
   と、該従動油圧シリンダの伸縮ロッドに電極を着脱可能
   に取付ける放電加工機と、前記駆動油圧シリンダと従動
   油圧シリンダとの間を接続した油圧配管とを備えたこと
   を特徴とするサンプル採取用放電加工装置。
2. 【請求項２】 放電加工機の電極を包囲する水槽を取付
   け台に支持させたことを特徴とする請求項１に記載のサ
   ンプル採取用放電加工装置。
3. 【請求項３】 放電加工機の電極の加工部に向けて水を
   吹き付けて供給する給水ノズルを備えていることを特徴
   とする請求項１に記載のサンプル採取用放電加工装置。