(57)【要約】【課題】配管を傷つけることなく、異なる径の配管にも容易に取り付けることができる配管研磨装置を提供する。【解決手段】複数の車輪２５、２８、３４、３７が、配管１の表面に接して配管１を囲むよう配置されている。駆動部１１が、駆動輪２２を回転駆動し、駆動輪２２の回転により回転位置を計測可能な駆動側ロータリーエンコーダ２６を有している。研磨部１２が、配管１の表面に接して研磨可能に設けられている。伸縮部１５が、各車輪を連結し、伸縮して各車輪の間隔を調節可能に設けられている。比較側ロータリーエンコーダ３５が、駆動輪２２以外の車輪の回転により回転位置を計測可能になっている。検出部が、駆動側ロータリーエンコーダ２６で計測された回転位置と比較側ロータリーエンコーダ３５で計測された回転位置とを比較することにより、駆動輪２２のすべりを検出するよう構成されている。【選択図】図１
2010253606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の外周に沿って取り付けられて配管の表面を研磨する配管研磨装置であって、
前記配管の表面に接して前記配管を囲むよう配置され、前記配管の周方向に沿って移動するよう設けられた複数の車輪と、
前記複数の車輪のうち少なくとも１つの車輪を回転駆動するよう設けられた駆動部と、
前記複数の車輪のうち少なくとも２つの車輪を連結し、伸縮して前記２つの車輪の間隔を調節可能に設けられた伸縮部と、
前記車輪とともに移動して前記配管の表面を研磨可能に設けられた研磨部とを、
有することを特徴とする配管研磨装置。
【請求項２】
前記研磨部は、前記車輪により支持された研磨部本体を有し、前記研磨部本体に設けられた支点を中心として両端が前記配管方向とその反対方向とに回動可能に設けられたてこ部材と、前記てこ部材の一端に連結され、弾性力により前記配管の表面に押し付け可能に設けられた研磨部材と、前記研磨部材の重量と釣り合うよう前記てこ部材の他端に取り付けられた錘部材とを、有することを特徴とする請求項１記載の配管研磨装置。
【請求項３】
前記複数の車輪のうち前記駆動部が回転駆動する車輪以外の車輪の回転により回転位置を計測可能な比較側ロータリーエンコーダと、
前記駆動部により回転駆動される車輪のすべりを検出する検出部と、
前記検出部により検出されたすべりを入力し、前記駆動部の駆動を制御可能な制御部とを有し、
前記駆動部は回転駆動する車輪の回転により回転位置を計測可能な駆動側ロータリーエンコーダを有し、
前記検出部は、前記駆動側ロータリーエンコーダで計測された回転位置と前記比較側ロータリーエンコーダで計測された回転位置とを比較することにより、前記すべりを検出するよう構成されていることを、
特徴とする請求項１または２記載の配管研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電所などの配管の表面に発生した錆や腐食部分を除去するために、作業者による手作業で研磨を行っていた。しかし、手作業では、時間や労力がかかり作業能率が悪いため、自動で配管の表面を研磨する装置が開発されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−６０６３４号公報
【特許文献２】実開平３−６５６５６号公報
【特許文献３】特開昭５２−８８８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１乃至３に記載の配管研磨装置は、チェーンの長さを調節したり、長さの異なる保持具に交換したりすることにより、異なる径の配管にも使用可能になっている。しかしながら、チェーンの長さを調節するものでは、余ったチェーンの端が配管に当たって配管を傷つけるという課題があった。また、保持具を交換するものでは、研磨する配管の径に対応した保持具に交換しなければならず、交換作業が煩雑であるという課題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、配管を傷つけることなく、異なる径の配管にも容易に取り付けることができる配管研磨装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る配管研磨装置は、配管の外周に沿って取り付けられて配管の表面を研磨する配管研磨装置であって、前記配管の表面に接して前記配管を囲むよう配置され、前記配管の周方向に沿って移動するよう設けられた複数の車輪と、前記複数の車輪のうち少なくとも１つの車輪を回転駆動するよう設けられた駆動部と、前記複数の車輪のうち少なくとも２つの車輪を連結し、伸縮して前記２つの車輪の間隔を調節可能に設けられた伸縮部と、前記車輪とともに移動して前記配管の表面を研磨可能に設けられた研磨部とを、有することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る配管研磨装置は、以下のようにして使用される。まず、複数の車輪が配管の表面に接して配管を囲むよう、配管に取り付ける。このとき、伸縮部を伸縮させて少なくとも２つの車輪の間隔を調節することにより、配管の径に合わせて取り付けることができる。配管に取り付けたならば、駆動部で車輪を回転駆動させて配管の周方向に沿って移動しながら、研磨部で配管の表面を研磨する。こうして、配管の周方向に沿って１周、配管の表面を研磨することができる。
【０００８】
本発明に係る配管研磨装置は、伸縮部を伸縮させて少なくとも２つの車輪の間隔を調節することにより、各車輪の内側の空間を拡げることができるため、異なる径の配管にも容易に取り付けることができる。これにより、配管を傷つけることなく、配管に取り付けることができる。なお、自動で研磨作業を行えるよう、駆動部および研磨部は、自動で駆動するようになっていてもよい。
【０００９】
本発明に係る配管研磨装置で、前記研磨部は、前記車輪により支持された研磨部本体を有し、前記研磨部本体に設けられた支点を中心として両端が前記配管方向とその反対方向とに回動可能に設けられたてこ部材と、前記てこ部材の一端に連結され、弾性力により前記配管の表面に押し付け可能に設けられた研磨部材と、前記研磨部材の重量と釣り合うよう前記てこ部材の他端に取り付けられた錘部材とを、有することが好ましい。この場合、研磨部材にかかる重力を、錘部材で相殺することができるため、配管の上下で研磨の品質を均一に保つことができる。
【００１０】
本発明に係る配管研磨装置は、前記複数の車輪のうち前記駆動部が回転駆動する車輪以外の車輪の回転により回転位置を計測可能な比較側ロータリーエンコーダと、前記駆動部により回転駆動される車輪のすべりを検出する検出部と、前記検出部により検出されたすべりを入力し、前記駆動部の駆動を制御可能な制御部とを有し、前記駆動部は回転駆動する車輪の回転により回転位置を計測可能な駆動側ロータリーエンコーダを有し、前記検出部は、前記駆動側ロータリーエンコーダで計測された回転位置と前記比較側ロータリーエンコーダで計測された回転位置とを比較することにより、前記すべりを検出するよう構成されていることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る配管研磨装置は、駆動部により回転駆動される車輪がすべりを起こすと、駆動側ロータリーエンコーダで計測された回転位置と実際の位置とがずれてしまう。この検出部を有する構成では、比較側ロータリーエンコーダが回転駆動する車輪以外の車輪で回転位置を計測しているため、駆動側ロータリーエンコーダで計測された回転位置と比較側ロータリーエンコーダで計測された回転位置とを比較することにより、回転駆動する車輪のすべりを検出することができる。検出部ですべりが検出されたとき、制御部により駆動部の駆動を制御し、例えば車輪の駆動を停止させる。これにより、研磨位置を補正することができる。なお、制御部は、駆動部の駆動の制御のほか、動力駆動の研磨部の研磨動作を制御するようになっていてもよい。この場合、研磨部による過剰研磨を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、配管を傷つけることなく、異なる径の配管にも容易に取り付けることができる配管研磨装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態の配管研磨装置を示す正面図である。
【図２】図１に示す配管研磨装置の駆動部を示す側面図である。
【図３】図１に示す配管研磨装置の研磨部を示す側面図である。
【図４】図１に示す配管研磨装置の比較部を示す側面図である。
【図５】図１に示す配管研磨装置のコネクタ接続部を示す側面図である。
【図６】図１に示す配管研磨装置の伸縮部の（ａ）縮んだ状態、（ｂ）伸びた状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施の形態の配管研磨装置を示している。
図１に示すように、配管研磨装置１０は、配管１の外周に沿って取り付けられて配管１の表面を研磨する配管研磨装置１０であって、駆動部１１と研磨部１２と比較部１３とコネクタ接続部１４と４つの伸縮部１５とコントローラ（図示せず）とを有している。
【００１５】
図１および図２に示すように、駆動部１１は、細長い外形を成す駆動本体部２１と、駆動輪２２と駆動モータ２３と補助車輪２４と車輪２５と駆動側ロータリーエンコーダ２６とを有している。駆動輪２２は、駆動本体部２１の一端に、駆動本体部２１の長さ方向に沿った軸を中心として回転するよう設けられている。駆動モータ２３は、駆動輪２２を回転駆動するよう駆動本体部２１に設けられている。なお、駆動モータ２３は、電源喪失時や停電時に安全に停止できるよう、電磁ブレーキが内蔵されている。補助車輪２４は、駆動輪２２より小径で、駆動本体部２１の一端の駆動輪２２の脇に、駆動本体部２１の長さ方向に沿った軸を中心として回転するよう設けられている。車輪２５は、駆動輪２２より小径で駆動本体部２１の他端に、駆動本体部２１の長さ方向に沿った軸を中心として回転するよう設けられている。
【００１６】
駆動部１１は、駆動本体部２１の長さ方向を配管１の伸長方向に沿わせ、駆動輪２２、補助車輪２４および車輪２５を配管１の表面に接した状態で取り付けられる。駆動部１１は、駆動モータ２３で駆動輪２２を回転駆動させることにより、配管１の周方向に沿って移動可能になっている。駆動側ロータリーエンコーダ２６は、市販のロータリーエンコーダから成り、駆動モータ２３の後端に設けられている。駆動側ロータリーエンコーダ２６は、駆動輪２２の回転により配管１に対する回転位置を計測可能になっている。
【００１７】
図１および図３に示すように、研磨部１２は、細長い外形を成す研磨部本体２７と、２対の車輪２８と研磨部材２９とてこ部材３０と錘部材３１とプル型ソレノイド３２とを有している。２対の車輪２８は、それぞれ研磨部本体２７の両端に１対ずつ、研磨部本体２７の長さ方向に沿った軸を中心として回転するよう設けられている。各対の車輪２８は、互いに横に並んで、研磨部本体２７を移動可能に研磨部本体２７の両側部に設けられている。研磨部１２は、研磨部本体２７の長さ方向を配管１の伸長方向に沿わせ、各車輪２８を配管１の表面に接した状態で取り付けられる。
【００１８】
研磨部材２９は、回転モータ２９ａと、回転モータ２９ａにより回転駆動されるグラインダ２９ｂとを有している。回転モータ２９ａは、研磨部本体２７の一端側および他端側に設けられた１対の圧縮スプリング２９ｃを介して、研磨部本体２７に取り付けられている。回転モータ２９ａは、研磨部本体２７と配管１との間に配置されている。グラインダ２９ｂは、円柱状を成し、中心軸周りに回転するよう回転モータ２９ａに取り付けられており、外周面で研磨可能に構成されている。グラインダ２９ｂは、研磨部本体２７の一端側の車輪２８より研磨部本体２７の長さ方向に沿って突出した位置に、研磨部本体２７の長さ方向に沿った軸を中心として回転するよう配置されている。グラインダ２９ｂは、回転モータ２９ａを介して圧縮スプリング２９ｃの弾性力により配管１の表面に押し付けられた状態で接し、配管１の表面を研磨可能になっている。
【００１９】
てこ部材３０は、細長く、中央に支点３０ａを有している。てこ部材３０は、支点３０ａが研磨部本体２７に回転可能に設けられ、支点３０ａを中心として両端が配管１の方向とその反対方向とに回動可能になっている。てこ部材３０は、一端が研磨部材２９に取り付けられている。錘部材３１は、研磨部材２９の重量と釣り合うよう、てこ部材３０の他端に取り付けられている。プル型ソレノイド３２は、研磨部本体２７の他端に取り付けられ、グラインダ２９ｂが配管１の表面から離れる位置まで、研磨部材２９を研磨部本体２７側に移動可能に構成されている。
【００２０】
図１および図４に示すように、比較部１３は、細長い外形を成す比較部本体３３と、２対の車輪３４と比較側ロータリーエンコーダ３５とを有している。２対の車輪３４は、それぞれ比較部本体３３の両端に１対ずつ、比較部本体３３の長さ方向に沿った軸を中心として回転するよう設けられている。各対の車輪３４は、互いに横に並んで、比較部本体３３の両側部に設けられている。比較部１３は、比較部本体３３の長さ方向を配管１の伸長方向に沿わせ、各車輪３４を配管１の表面に接した状態で取り付けられる。
【００２１】
比較側ロータリーエンコーダ３５は、市販のロータリーエンコーダから成り、各対の車輪３４の間に設けられている。比較側ロータリーエンコーダ３５は、比較部本体３３の一端側の各車輪３４に接続され、その各車輪３４の回転により配管１に対する回転位置を計測可能になっている。
【００２２】
図１および図５に示すように、コネクタ接続部１４は、細長い外形を成す接続部本体３６と、２対の車輪３７と４つの雌コネクタ３８とを有している。２対の車輪３７は、それぞれ接続部本体３６の両端に１対ずつ、接続部本体３６の長さ方向に沿った軸を中心として回転するよう設けられている。各対の車輪３７は、互いに横に並んで、接続部本体３６の両側部に設けられている。コネクタ接続部１４は、接続部本体３６の長さ方向を配管１の伸長方向に沿わせ、各車輪３７を配管１の表面に接した状態で取り付けられる。
【００２３】
雌コネクタ３８は、接続部本体３６の一端に設けられ、雄コネクタを接続可能になっている。雌コネクタ３８は、ケーブルにより駆動モータ２３、駆動側ロータリーエンコーダ２６、回転モータ２９ａおよび比較側ロータリーエンコーダ３５に接続されている。
なお、図１に示すように、配管研磨装置１０は、配管１の周方向に沿って、駆動部１１、コネクタ接続部１４、研磨部１２、比較部１３の順に並んで配置されている。
【００２４】
図１および図６に示すように、各伸縮部１５は、互いに平行に配置された３本のシャフト３９と、各シャフト３９に連結されたパンタグラフ４０と、ハンドル４１とを有している。パンタグラフ４０は、各シャフト３９の一端側で固定され、各シャフト３９の他端側で各シャフト３９に沿って移動可能に取り付けられている。ハンドル４１は、中央のシャフト３９の他端に設けられ、中央のシャフト３９の他端側のパンタグラフ４０の連結部４０ａを、そのシャフト３９に沿ってスライド操作可能になっている。伸縮部１５は、ハンドル４１を操作することにより、パンタグラフ４０を開閉して、各シャフト３９の間隔を拡げたり狭めたりするようになっている。なお、各伸縮部１５は、１つのシャフト３９の他端側に、パンタグラフ４０の連結部４０ｂの位置に対応する配管１の径を示す目盛４０ｃが記載されている。
【００２５】
各伸縮部１５は、両側のシャフト３９がそれぞれ駆動部１１とコネクタ接続部１４、コネクタ接続部１４と研磨部１２、研磨部１２と比較部１３、比較部１３と駆動部１１とに固定され、それぞれを連結している。これにより、各伸縮部１５は、配管１の周方向に沿って伸縮して、駆動部１１とコネクタ接続部１４、コネクタ接続部１４と研磨部１２、研磨部１２と比較部１３、比較部１３と駆動部１１との間をそれぞれ拡げたり狭めたりするようになっている。
【００２６】
このように、配管研磨装置１０は、駆動輪２２、補助車輪２４および複数の車輪２５、２８、３４、３７が、配管１の表面に接して配管１を囲むよう配置されており、配管１の周方向に沿って回転するようになっている。また、伸縮部１５により、駆動部１１の駆動輪２２、補助車輪２４および車輪２５と、コネクタ接続部１４の各車輪３７と、研磨部１２の各車輪２８と、比較部１３の各車輪３４との間隔をそれぞれ調節可能になっている。配管１に取り付けたり、配管１から取り外したりするために、研磨部１２と、比較部１３の側に連結される伸縮部１５とが着脱可能になっている。
【００２７】
コントローラは、雄コネクタによりコネクタ接続部１４の雌コネクタ３８に接続可能であり、検出部と制御部とを有している。また、コントローラは、電源に接続可能であり、駆動モータ２３、駆動側ロータリーエンコーダ２６、回転モータ２９ａおよび比較側ロータリーエンコーダ３５に電源を供給可能になっている。検出部は、駆動側ロータリーエンコーダ２６で計測された回転位置と比較側ロータリーエンコーダ３５で計測された回転位置とを入力し、比較することにより、駆動輪２２のすべりを検出するよう構成されている。制御部は、電源のオン・オフ、駆動モータ２３の起動・停止、回転モータ２９ａの起動・停止を制御可能になっている。また、制御部は、検出部で検出されたすべりを入力し、そのすべりが所定の量を超えたとき、駆動モータ２３および回転モータ２９ａを停止可能になっている。
【００２８】
次に、作用について説明する。
配管研磨装置１０は、以下のようにして使用される。まず、駆動輪２２、補助車輪２４および複数の車輪２５、２８、３４、３７が配管１の表面に接して配管１を囲むよう、配管１に取り付ける。このとき、伸縮部１５を伸縮させて各車輪２５、２８、３４、３７同士の間隔を調節することにより、配管１の径に合わせて取り付けることができる。配管１に取り付けたならば、駆動モータ２３で駆動輪２２を回転駆動させて配管１の周方向に沿って移動しながら、回転モータ２９ａでグラインダ２９ｂを回転させて配管１の表面を研磨する。こうして、配管１の周方向に沿って１周、配管１の表面を研磨することができる。
【００２９】
配管研磨装置１０は、伸縮部１５を伸縮させることにより、異なる径の配管１にも容易に取り付けることができる。このとき、チェーンで長さ調節するときのチェーンの端などの余り部分が発生しないため、配管１を傷つけることなく、配管１に取り付けることができる。研磨部材２９にかかる重力を、錘部材３１で相殺することができるため、グラインダ２９ｂを一定の力で配管１の表面に押し付けることができ、配管１の上下で研磨の品質を均一に保つことができる。
【００３０】
配管研磨装置１０は、駆動輪２２がすべりを起こすと、駆動側ロータリーエンコーダ２６で計測された回転位置と実際の位置とがずれる。このとき、比較側ロータリーエンコーダ３５が実際の位置を計測しているため、駆動側ロータリーエンコーダ２６で計測された回転位置と比較側ロータリーエンコーダ３５で計測された回転位置とを検出部で比較することにより、駆動輪２２のすべりを検出することができる。検出部ですべりが検出されたとき、制御部により駆動部１１や研磨部１２を制御して、駆動輪２２や研磨部材２９の回転を停止させることにより、研磨位置を補正したり、過剰研磨を防止したりすることができる。
【００３１】
グラインダ２９ｂを起動するとき、プル型ソレノイド３２によりグラインダ２９ｂを配管１の表面から離しておくことにより、初動トルク不足でグラインダ２９ｂが起動できなくなるのを防ぐことができる。市販のグラインダ２９ｂを使用することにより、研磨時に、汎用の研磨材を使用することができる。なお、具体的な一例では、配管研磨装置１０は、１５０〜３５０Ａの配管１に取り付けることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    配管
１０  配管研磨装置
１１  駆動部
１２  研磨部
１３  比較部
１４  コネクタ接続部
１５  伸縮部
２１  駆動本体部
２２  駆動輪
２３  駆動モータ
２４  補助車輪
２５、２８、３４、３７  車輪
２６  駆動側ロータリーエンコーダ
２７  研磨部本体
２９  研磨部材
２９ａ  回転モータ
２９ｂ  グラインダ
２９ｃ  圧縮スプリング
３０  てこ部材
３０ａ  支点
３１  錘部材
３２  プル型ソレノイド
３３  比較部本体
３５  比較側ロータリーエンコーダ
３６  接続部本体
３８  雌コネクタ
３９  シャフト
４０  パンタグラフ
４１  ハンドル
【図１】
2010253606.tif 000003
【図２】
2010253606.tif 000004
【図３】
2010253606.tif 000005
【図４】
2010253606.tif 000006
【図５】
2010253606.tif 000007
【図６】
2010253606.tif 000008