(57)【要約】【課題】機械装置や部品、およびフランジ部分などの変形しやすい部分に塑性変形を生じさせずに、簡易かつ安全に結合部の解離を行うことのできる重量物解離作業装置を提供する。【解決手段】装置本体５０に取り付けられた部品６０を支持しつつ加振する機能を備えた台車１２と、装置本体５０と部品６０のうちの少なくとも１つに生じた変位を検出するセンシング部３０と、を有し、センシング部３０は検出変位が予め定めた閾値を越えることにより台車１２の動作を停止させる信号を出力することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に取り付けられた解離対象部品を支持しつつ加振する機能を備えた台車と、
前記装置本体と前記解離対象部品のうちの少なくとも１つに生じた変位を検出するセンサと、を有し、
前記センサは検出変位が予め定めた閾値を越えることにより前記台車の動作を停止させる信号を出力することを特徴とする重量物解離作業装置。
【請求項２】
前記加振時において、前記台車により支持される前記解離対象部品を一方の方向へ移動させた際に前記センサによる停止信号の出力を受けることで、前記解離対象部品を前記一方の方向と反対の方向へ移動させる動きに切り替える制御盤を有することを特徴とする請求項１に記載の重量物解離作業装置。
【請求項３】
前記制御盤には、前記加振を予め定めた時間に応じて行うためのタイマを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の重量物解離作業装置。
【請求項４】
前記センサは、光電センサとしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１に記載の重量物解離作業装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量物の解離作業を安全かつ効率的に行う際に用いる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械設備における配管類は、接合部にフランジを有し、フランジ部に設けられたボルトとナットにより結合されている場合が多い。このような配管類は、経年劣化による部品交換や点検のため、結合部を解離させる必要が生ずる。
【０００３】
このような作業を行うに際し、取り外される部品が大型であったり、重量物であったりする場合には、特許文献１に開示されているような昇降機能付の台車が用いられていた。具体的には、取り外される部品（旧部品）の据付けられた位置まで台車を移動させ、台車の荷受枠のレベルを調整し、部品の荷重を受けた状態で旧部品と本体（据付状態にある部品）とのフランジ部のボルトなどの結合部分を解離し、撤去することが行われる。
【０００４】
このような作業において、旧部品と本体との結合部分のボルトは、塗装や錆などで固着していることが多い。これらに対しては塗装・錆などを撤去し、固着したネジ部の回転を容易にする市販の潤滑剤などが用いられる。また、ボルトを撤去した後も部品と本体との接触面に塗装や錆、パッキンの固着があり、ボルト部分に対して実施するものと同様な処置が行われる。
【０００５】
さらに、固着が強固な場合には、旧部品と本体とを分離させるために接触面の間に楔状の物体を差し込んだり、揺すったりして固着を剥がすことが行われるが、部品が大型の場合にはこれらの作業が困難な場合が多く、解離を促進させるためにハンマーで打撃を与えることも行われる。
【０００６】
しかし、このような方法では、接触面を傷つける虞があり、液体を通過させる配管などでは実施できない。また、揺するという手段では、接合されている部品に塑性変形を生じさせないようにしなければならず、経験や勘にたよる作業も多かった。
【０００７】
このような実状を鑑み、フランジを有する配管の解離に関しては、特許文献２や特許文献３のような技術が提案されている。特許文献２に開示されている技術は、２つのフランジを、固定型のフランジガイドに載せ、このフランジガイドに固定したクランプでフランジガイド側に圧着するというものである。また、特許文献３に開示されている技術は、円環状の固定部材を２つ、解離対象とするフランジを跨いで配置し、この２つの固定部材間に長ネジを渡してナットで固定し、一方の固定部材側に配置したナットを、長ネジを他方の固定部材側へ押し出す方向に回転させるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−６７００３号公報
【特許文献２】特開平７−３４５２６号公報
【特許文献３】特開平９−１４５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のような技術を用いてフランジの解離を行えば、フランジの接合面を傷つけることなく目的を果たすことができる。しかし、非常に大きな重量物や接続部が多岐に渡る部品などでは特許文献２、３に開示されている技術を用いることが困難となり、接合部に振動を加え、固着面を剥離するという手法が採られるが、部品の強度的な問題から塑性変形が生じない範囲での振動を付与する必要があり、従来の台車を用いて部品を持ち上げる作業や、ワイヤ等により部品を吊る作業では困難であった。
【００１０】
そこで本発明では、機械装置や部品、およびフランジ部分などの変形しやすい部分に塑性変形を生じさせずに、簡易かつ安全に結合部の解離を行うことのできる重量物解離作業装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る重量物解離作業装置は、装置本体に取り付けられた解離対象部品を支持しつつ加振する機能を備えた台車と、前記装置本体と前記解離対象部品のうちの少なくとも１つに生じた変位を検出するセンサと、を有し、前記センサは検出変位が予め定めた閾値を越えることにより前記台車の動作を停止させる信号を出力することを特徴とする。
【００１２】
また、上記のような特徴を有する重量物解離作業装置では、前記加振時において、前記台車により支持される前記解離対象部品を一方の方向へ移動させた際に前記センサによる停止信号の出力を受けることで、前記解離対象部品を前記一方の方向と反対の方向へ移動させる動きに切り替える制御盤を有することが望ましい。
このような構成とすることで、装置本体、または部品に対して塑性変形を加えることなく加振を行うことが可能となるからである。
【００１３】
また、上記のような特徴を有する重量物解離作業装置では、前記制御盤には、前記加振を予め定めた時間に応じて行うためのタイマを備えるようにすると良い。
加振を予め定めた所定時間で停止するようにすれば、加振作業を自動で行うことができるようになるからである。
【００１４】
さらに、上記のような特徴を有する重量物解離作業装置において前記センサは、光電センサとすると良い。作業対象とする装置本体や解離対象部品への取り付けや検出が容易で、作業性が高いからである。
【発明の効果】
【００１５】
上記のような特徴を有する重量物解離作業装置によれば、作業対象とする装置本体や部品における変形しやすい部分に塑性変形を生じさせずに、簡易かつ安全に結合部の解離を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る重量物作業装置の構成例を示す図である。
【図２】センシング部と装置本体、および部品との配置関係を示す部分拡大図である。
【図３】投光器と受光器との間の受光が良好に成されている場合の例を示す図である。
【図４】センサフレームに変形が生じ、投光器と受光器との間の受光が不成立となった場合の例を示す図である。
【図５】センサフレームの形態を変え、引っ張り方向または圧縮方向への撓みの検出を可能とした場合の例を示す図である。
【図６】引っ張り方向の力が付与された場合において、投光器と受光器との間の受光が不成立となった場合の例を示す図である。
【図７】台車の具体的実施例を示す図である。
【図８】図７に係る台車におけるスライダと荷受部の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の重量物解離作業装置に係る実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、図１、図２を参照して、第１の実施形態に係る重量物解離作業装置（以下、単に作業装置と称す）について説明する。
【００１８】
本実施形態に係る作業装置１０は、台車１２とセンシング部３０、および制御部４０とより成る。台車１２は、図１に示すように、ベース１４と、スライダ１８、および荷受部２４とより成る。ベース１４は、下部に車輪１６を有し、台車１２全体を車軸と直行する方向（図１に示す例では、装置本体５０側を前方として前後方向）へ動かすことを可能とする前後振動機能を有する。
【００１９】
また、スライダ１８は、ベースの移動方向と交差する方向、すなわち車輪１６の車軸と平行に、ベース１４上に配されたスライドレール２０上を摺動可能に構成されている。このためスライダ１８は、装置本体５０側を前方とした場合における左右方向への振動機能を有する。このような移動機能を有するスライダ１８の上面には、ベース１４と反対側へ向けて立設された一対の支柱２２を有する。
【００２０】
荷受部２４は、スライダ１８に立設された支柱２２に備えられ、図示しない昇降機構により支柱２２に沿って上下方向への移動を可能に構成されている。
このような構成の台車１２における荷受部２４は、据付けられた装置本体５０に対して、前後左右上下の動きを可能とすることとなる。よって、結合部を解離させる対象となる部品を支持したまま、上下左右に揺することができ、結合部が解離した後には部品６０を装置本体５０から離間させることが可能となる。
【００２１】
センシング部３０は、センサ３１とセンサアンプ３６とを有し、詳細を後述する制御部４０に接続されている。具体的には、センサ３１は、光センサであれば良く、投光器３２と受光器３４とより成り、投光器３２から発せられた光が受光器３４により受光されるか否かによって、センサアンプ３６を介して制御部４０に出力される信号が異なることとなる。
【００２２】
例えば、投光器３２からの光を受光器３４が受光した場合、センサアンプ３６からはＯＮの信号が出力され、投光器３２によって発せられた光を受光器３４が受信できなかった場合には、ＯＦＦとなる信号が出力されることとなる。
【００２３】
このような構成のセンシング部３０は、例えば主体側である装置本体５０が塑性変形することを防ぐために、投光器３２と受光器３４を装置本体５０における剛性の低い箇所に配置する（図２参照）。例えば装置本体５０のボディ５１に接続された配管５２の先端にフランジ５４が備えられ、当該フランジ５４が部品６０との接合部であった場合、応力の集中し易い低剛性部として配管５２を選択する。なお、装置本体５０に接続されている部品６０にもボディ６１に接続された配管６２と配管の先端に設けられたフランジ６４とが存在するが、交換部である部品には、多少の塑性変形が生じても許容される。
【００２４】
投光器３２と受光器３４とは、少なくとも直線状に配置される必要がある。この場合において本実施形態のように、投光器３２と受光器３４との配置位置が狭小部である場合には、台座としてのセンサフレーム３８を設けるようにし、このセンサフレーム３８上に投光器３２と受光器３４とを配するようにした。センサフレーム３８は、金属や樹脂などの材質で製作し、外部応力により変形する構造とする。このような構造とすることで、センサフレーム３８上に配置された投光器３２と受光器３４は、センサフレーム３８に変形が生ずることで受光器３４に対する投光器３２の光軸がずれることとなるからである。なお、装置本体５０に対するセンサフレーム３８の固定は磁石３８ｂなどを介して機械設備等の構造物に取り付ければ良い。配管５２などの細い構造物に対しては、チェーン３８ａなどで巻きつけることで固定するようにすれば良い。また、センサフレームの剛性は、配置箇所（本実施形態の場合配管５２）の剛性よりも低いものとすることが望ましい。配置箇所の撓みを的確に検出するためである。
【００２５】
制御部４０は、制御盤４２とスイッチ４４とより成る。制御盤４２は本実施形態の場合、台車１２のベース１４に備えられ、詳細を後述するスイッチ４４からの指令に基づいて、ベース１４の前後動、スライダ１８の左右動、および荷受部２４の上下動を制御する。また、制御盤４２には、上述したセンシング部３０におけるセンサアンプ３６が接続されており、センサアンプ３６からの信号に基づいて台車１４の動作が停止するように構成されている。すなわち、センサアンプ３６からの信号がＯＮ信号である場合は、スイッチ４４からの指令に基づいて台車１２を動作させ、センサアンプ３６からの信号がＯＦＦ信号となった場合には、スイッチ４４からの指令に係わらず強制的に台車１６の動作を停止させるというものである。
【００２６】
スイッチ４４は、例えばペンダント型のものであると良く、制御ボタンとして、上昇ボタン（上）、下降ボタン（下）、右側スライドボタン（右）、左側スライドボタン（左）、前進ボタン（前）、後進ボタン（後）、加振ボタン（加振）、電源入りボタン（入り）、および電源切りボタン（切り）などを有するものであれば良い。
【００２７】
上記のような構成の作業装置１０では、作業者によるスイッチの操作にて、荷受部２４を取り外し対象とする部品６０の下部に配置する。フランジ５４，６４を固定している図示しないボルト等を外した後、作業者はスイッチ４４の加振ボタンを押す。
【００２８】
加振は、荷受部２４を上下方向、または左右方向へ微動させることを繰り返すことにより成される。加振における各動作の切り替えは、センサアンプ３６からのＯＦＦ信号を合図として成される。具体的には本実施形態の場合、図３に示すように、投光器３２と受光器３４とが直線状にある場合にはセンサアンプ３６がＯＮの信号を出力する。一方図４に示すように、センサフレーム３８が撓んで投光器３２と受光器３４との位置がズレ、投光器３２から照射された光を受光器３４が受光できなくなった場合にはセンサアンプ３６からの信号がＯＦＦになる。このため、加振における上昇動作時には、センサアンプ３６からの信号がＯＦＦになった時点で下降動作へと切り替わる。
【００２９】
受光器３２による検出感度は、配置位置（実施形態の場合には配管５２）の弾性変形の限界値よりも低い撓みがセンサフレーム３８に生じた際に受光不能となるように予め定めておく。これにより、加振は配置位置の弾性変形の範囲内、すなわち配管５２が塑性変形に至らない範囲で繰り返されることとなるからである。
【００３０】
また、前後方向の加振を加える場合などには、センサフレームを図５に示すようなものとすると良い。すなわち、投光器３２を配置する端部部材３９ａと受光器３４を配置する端部部材３９ｃとの間に段差を持たせ、当該段差部にゴムなどのように柔らかい中間部材３９ｂを配置するというものである。中間部材３９ｂの可撓性は、両端に配置される端部部材３９ａ，３９ｃよりも高いため、配管５２に引っ張りや圧縮が生じた場合には中間部材３９ｂが撓むこととなる（図６参照）。
【００３１】
２つの端部部材３９ａ，３９ｃは互いに中間部材３９ｂに対して段差を持って結合されているため、中間部材３９ｂが撓むことにより投光器３２や受光器３４は傾倒する。これにより、端部部材３９ａ，３９ｃに配置されている投光器３２と受光器３４との光軸はずれることとなり、センサアンプ３６からはＯＦＦ信号が出力されることとなる。このような構成のセンサフレーム３９を用いた場合でも、本実施形態に係る作業装置１０の一部とみなすことができる。
【００３２】
なお、加振に関しては、タイマーなどを用いて予め定めた時間のみ作動するように設定することができるように構成すると良い。
上記のような構成の作業装置１０によれば、変形しやすい部分に塑性変形を生じさせずに、簡易かつ安全に結合部の解離を行うことが可能となる。また壊れ易いものについては低い管理値（変位の閾値）を設定することで、変形、破損を防止することが可能となる。
【００３３】
上述した作業装置１０は、作業対象とする部品や装置本体１０の形態に合わせて台車１２の形態を適宜変更した場合であっても、本発明に係る効果を奏することができる。例えば、図７に示す例は、大型の変圧機の放熱器を解離させる際に用いる作業装置の例である。
【００３４】
本実施例の場合、ベース１４、スライダ１８、荷受部２４といった基本的構成は、上述した実施形態と同じであるが、部品６０としての放熱器が高背な部材であるため、支柱２２に転倒防止枠２５を設けている。また、本実施例では、荷受部２４とスライダ１８とを併合させ、スライダ１８ごと荷受部２４の昇降動作を行うことを可能な構成とした。また、昇降動作は、図８に示すように、スライダ１８の両脇（少なくとも４点）に備えた爪付ジャッキ１９によるものとしている。なお実施形態に係る爪付ジャッキ１９は、作動油等が充填されるシリンダとしてのジャッキ胴１９ａと、ジャッキ胴１９ａに作動油が充填されることにより押し出されるロッドとしてのジャッキラム１９ｂ、及びジャッキラム１９ｂの先端に備えられ、スライダ１８を支持する爪１９ｃとより成る。昇降動作を爪付ジャッキ１９によるものとして昇降距離を抑えたため、昇降時の安定性を確保することができ、作業の安全性が向上する。
【００３５】
このような構成の作業装置であっても、同様な効果を奏することより、上述した実施形態の一部とみなすことができる。
なお、上記実施形態ではセンシング部３１の具体例として光電センサを挙げたが、作動トランス式センサや磁気検出センサ等、他の変位検出センサであっても良い。なおこの場合、変位の検出手段、センサアンプ３６からの出力信号の切り替えタイミングの閾値等について、適宜変更が必要となる。
【００３６】
また、実施形態に係る光電センサは、センサフレーム３８上に配置した投光器３２と受光器３４との距離を広く取ることで、検出感度を向上させることができる。投光器３２と受光器３４との距離が広がると、投光器３２から照射される光の照射角度のズレに対する受光器３４側のズレ幅が大きくなるからである。
【００３７】
また、実施形態ではセンサフレーム３９の中間部材３９ｂとして可撓性の高い部材を配置する旨記載した。しかしながら、センサフレーム自体をゴムのような可撓性の高い部材で構成した場合であっても、本発明の一部とみなすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
上記実施形態では、作業装置は、装置本体からの部品の解離作業に用いることのみを挙げている。しかしながら当然に、本発明に係る作業装置は、本体に対する部品の組み付け作業にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０………作業装置、１２………台車、１４………ベース、１６………車輪、１８………スライダ、２０………スライドレール、２２………支柱、２４………荷受部、３０………センシング部、３２………投光器、３４………受光器、３６………センサアンプ、４０………制御部、４２………制御盤、４４………スイッチ。
【図７】
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【図８】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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