(57)【要約】  【課題】  狭隘部に位置する加工対象に適用して位置再現性良く放電加工が行なえるようにした放電加工システムを提供すること。  【解決手段】  前面に開口を備えたケース２０の中に、昇降シリンダ２３により摺動自在に配置されたフレーム２１を設けた上で、このフレーム２１に放電加工用の電極２２を揺動(首振り運動)させるための揺動シリンダ２５を設け、電極２２が昇降シリンダ２３によりフレーム２１と共に矢印Ａ方向に往復移動でき、揺動シリンダ２５により、リンク２４を介して、矢印Ｃ方向に往復揺動できるようにして、加工ヘッド部１２としたもの。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象に満たされている液体の中に沈めた加工ヘッド部を用い、当該加工ヘッド部に備えられている加工用電極により放電加工を行うようにした放電加工システムにおいて、
前記液体と同じ流体又は空気の何れか一方の圧力媒体により動作する流体圧作動シリンダと、当該流体作動シリンダに前記圧力媒体を供給する流体圧供給源を用い、
前記流体圧作動シリンダを前記加工ヘッド部に設け、前記加工対象に満たされている液体の外に設置した前記流体圧供給源から前記流体圧作動シリンダに前記加圧流体を供給し、
前記流体圧作動シリンダにより前記放電加工用電極を動作制御するように構成したことを特徴とする放電加工システム。
【請求項２】
請求項１に記載の放電加工システムにおいて、
前記流体圧作動シリンダが、
前記加工用電極を前記加工対象の加工面に対して略垂直な方向に移動させる揺動シリンダと、前記加工用電極を前記加工対象の加工面に対して略平行な方向に移動させる昇降シリンダの２種であり、
前記流体圧供給源が、
前記揺動シリンダに前記圧力媒体を供給する第１の圧力ユニットと、前記昇降シリンダに前記圧力媒体を供給する第２の圧力ユニットの２種であることを特徴とする放電加工システム。
【請求項３】
請求項２に記載の放電加工システムにおいて、
前記揺動シリンダと前記昇降シリンダのピストンに圧力媒体を供給する第３の圧力ユニットを設け、
前記圧力媒体により前記揺動シリンダと前記昇降シリンダのピストンが戻り方向に付勢されるように構成したことを特徴とする放電加工システム。
【請求項４】
請求項３に記載の放電加工システムにおいて、
前記第３の圧力ユニットが、少なくとも空圧発生手段と、空圧を液圧に変換する空液圧変換手段を備えていることを特徴とする放電加工システム。
【請求項５】
加工対象の表面に接する開口部を備えたケースの内に、放電加工用の電極と、当該電極を加工対象の表面に対して揺動させるための揺動シリンダ、及び前記電極を加工対象の表面に対して平行に移動させるための昇降シリンダを収納した加工ヘッド部と、
前記昇降シリンダに、一対の配管を介して、正逆二方向から交互に圧力媒体を供給し、そのピストンを往復移動させる第１のノズル・フラッパ式サーボ弁と、
前記揺動シリンダに、一対の配管を介して、正逆二方向から交互に圧力媒体を供給し、そのピストンを往復移動させる第２のノズル・フラッパ式サーボ弁とが備えられていることを特徴とする放電加工システム。
【請求項６】
請求項５に記載の放電加工システムにおいて、
前記第１ノズル・フラッパ式サーボ弁が、
圧力媒体の供給管が接続された第１弁室と、
圧力媒体の排出管が接続された第２弁室と、
一端が前記第１弁室内に開口し他端が第１配管を介して前記昇降シリンダの一端に接続された第１ノズルと、
一端が前記第１弁室内に開口し他端が第２配管を介して前記昇降シリンダの他端に接続された第２ノズルと、
一端が前記第２弁室内に開口し他端が前記第２配管を介して前記昇降シリンダの他端に接続された第３ノズルと、
一端が前記第２弁室内に開口し他端が前記第１配管を介して前記昇降シリンダの一端に接続された第４ノズルと、
前記第１弁室内において前記第１ノズル及び前記第２ノズルを交互に閉じる第１フラッパと、
前記第２弁室内において前記第３ノズル及び請求項第４ノズルを交互に閉じる第２フラッパと、
前記第１フラッパ及び第２フラッパを駆動する第１モータとを備え、
前記第２ノズル・フラッパ式サーボ弁が、
圧力媒体の供給管が接続された第３弁室と、
圧力媒体の排出管が接続された第４弁室と、
一端が前記第３弁室内に開口し他端が第３配管を介して前記揺動シリンダの一端に接続された第５ノズルと、
一端が前記第３弁室内に開口し他端が第４配管を介して前記揺動シリンダの他端に接続された第６ノズルと、
一端が前記第４弁室内に開口し他端が前記第４配管を介して前記揺動シリンダの他端に接続された第７ノズルと、
一端が前記第４弁室内に開口し他端が前記第３配管を介して前記揺動シリンダの一端に接続された第８ノズルと、
前記第３弁室内において前記第５ノズル及び請求項第６ノズルを交互に閉じる第３フラッパと、
前記第４弁室内において前記第７ノズル及び前記第８ノズルを交互に閉じする第４フラッパと、
前記第３フラッパ及び第４フラッパを駆動する第２モータとを備えていることを特徴とする放電加工システム。
【請求項７】
請求項５に記載の放電加工システムにおいて、
前記ケースの開口部端面に配置されたシール部材と、
前記ケースを加工対象の表面に固定するための吸着部材と、
前記ケースを加工対象側に付勢するための圧力媒体を供給する流体加圧手段と、
前記圧力媒体を加工対象と反対方向に放出するための噴射口とが設けられていることを特徴とする放電加工システム。
【請求項８】
請求項５に記載の放電加工システムにおいて、
前記ケース内に満たされた流体を外部に排出するための排水口と、
前記ケース内に新たな水を供給するための給水口と、
前記排水口に連通接続された配水管を介してケース内の水を吸引するポンプと、
前記給水口に連通接続された配水管を介してケース内に水を供給する水源とが備えられていることを特徴とする放電加工システム。
【請求項９】
請求項１又は請求項５に記載の放電加工システムにおいて、
前記加工ヘッド部が、前記電極による加工深度を探知するための深さセンサと、
前記深さセンサから加工深度が設定値に達したことを示す信号が出力されたとき、前記昇降シリンダを駆動させて加工位置を移動させる制御手段とを備えていることを特徴とする放電加工システム。
【請求項１０】
請求項１又は請求項５に記載の放電加工システムにおいて、
前記加工ヘッド部を吊り下げ、前記加工対象の近傍に運搬するための移送手段が備えられていることを特徴とする放電加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は放電加工システムに係り、特に、原子力プラントにおける原子炉内構造物など、狭隘な部位の補修に好適な放電加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力プラントにおけるシュラウドなどの炉内構造物に亀裂等が生じた場合には、放射能による被ばくを防ぐため、炉内に純水が満たされている状態のままで、補修用の機器を水面から、例えば２０ｍ以上の深さまで沈め、遠隔操作により当該亀裂部位を補修する作業が求められる。
【０００３】
ここで、このときの補修には種々の加工技法が適用されるが、その一種に放電加工があり、この場合、満水状態の原子炉内に水中放電加工用のアクチュエータを吊り降ろして加工対象上に着座させ、加工用の電極を上下動させながら電圧を印加することによって加工対象との間で放電を生成し、その熱によって破損個所を切削除去する技術が提案されている(例えば、特許文献１参照。)。
【特許文献１】特開平９−３８８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術は、電極の移動機構に配慮がされておらず、小型化と位置再現性に問題があった。
【０００５】
前記従来技術の場合、電極の上下動をアクチュエータ内に設けたステッピングモータとボールネジの組合せによって実現する構成であるため、小型化には限界があり、十分な作業スペースを確保できない狭隘部分に対する加工には不向きである。
【０００６】
また、従来技術のばあい、加工箇所の変更にはアクチュエータ自体を移動させる必要があり、位置再現性に欠けるという問題もあった。
【０００７】
本発明は、従来技術の前記課題を解決するために案出されたもので、その目的は、狭隘部に位置する加工対象に適用して位置再現性良く放電加工が行なえるようにした放電加工システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、まず、請求項１の発明では、加工対象に満たされている液体の中に沈めた加工ヘッド部を用い、当該加工ヘッド部に備えられている加工用電極により放電加工を行うようにした放電加工システムにおいて、前記液体と同じ流体又は空気の何れか一方の圧力媒体により動作する流体圧作動シリンダと、当該流体作動シリンダに前記圧力媒体を供給する流体圧供給源を用い、前記流体圧作動シリンダを前記加工ヘッド部に設け、前記加工対象に満たされている液体の外に設置した前記流体圧供給源から前記流体圧作動シリンダに前記加圧流体を供給し、前記流体圧作動シリンダにより前記放電加工用電極を動作制御するようにしたものである。
【０００９】
このとき、請求項２の発明によれば、前記流体圧作動シリンダが、前記加工用電極を前記加工対象の加工面に対して略垂直な方向に移動させる揺動シリンダと、前記加工用電極を前記加工対象の加工面に対して略平行な方向に移動させる昇降シリンダの２種であり、前記流体圧供給源が、前記揺動シリンダに前記圧力媒体を供給する第１の圧力ユニットと、前記昇降シリンダに前記圧力媒体を供給する第２の圧力ユニットの２種であるようにして、上記目的が達成できるようにしている。
【００１０】
また、このとき、請求項３の発明によれば、前記揺動シリンダと前記昇降シリンダのピストンに圧力媒体を供給する第３の圧力ユニットを設け、前記圧力媒体により前記揺動シリンダと前記昇降シリンダのピストンが戻り方向に付勢されるようにして、上記目的が達成できるようにしている。
【００１１】
そして、更に請求項４の発明によれば、前記第３の圧力ユニットが、少なくとも空圧発生手段と、空圧を液圧に変換する空液圧変換手段を備えているようにして、上記目的が達成できるようにしている。
【００１２】
次に、同じく上記目的を達成するため、請求項５の発明によれば、加工対象の表面に接する開口部を備えたケースの内に、放電加工用の電極と、当該電極を加工対象の表面に対して揺動させるための揺動シリンダ、及び前記電極を加工対象の表面に対して平行に移動させるための昇降シリンダを収納した加工ヘッド部と、前記昇降シリンダに、一対の配管を介して、正逆二方向から交互に圧力媒体を供給し、そのピストンを往復移動させる第１のノズル・フラッパ式サーボ弁と、前記揺動シリンダに、一対の配管を介して、正逆二方向から交互に圧力媒体を供給し、そのピストンを往復移動させる第２のノズル・フラッパ式サーボ弁とが備えられているようにして、上記目的が達成できるようにしている。
【００１３】
このとき、請求項６の発明によれは、前記第１ノズル・フラッパ式サーボ弁が、圧力媒体の供給管が接続された第１弁室と、圧力媒体の排出管が接続された第２弁室と、一端が前記第１弁室内に開口し他端が第１配管を介して前記昇降シリンダの一端に接続された第１ノズルと、一端が前記第１弁室内に開口し他端が第２配管を介して前記昇降シリンダの他端に接続された第２ノズルと、一端が前記第２弁室内に開口し他端が前記第２配管を介して前記昇降シリンダの他端に接続された第３ノズルと、一端が前記第２弁室内に開口し他端が前記第１配管を介して前記昇降シリンダの一端に接続された第４ノズルと、前記第１弁室内において前記第１ノズル及び前記第２ノズルを交互に閉じる第１フラッパと、前記第２弁室内において前記第３ノズル及び請求項第４ノズルを交互に閉じる第２フラッパと、前記第１フラッパ及び第２フラッパを駆動する第１モータとを備え、前記第２ノズル・フラッパ式サーボ弁が、圧力媒体の供給管が接続された第３弁室と、圧力媒体の排出管が接続された第４弁室と、一端が前記第３弁室内に開口し他端が第３配管を介して前記揺動シリンダの一端に接続された第５ノズルと、一端が前記第３弁室内に開口し他端が第４配管を介して前記揺動シリンダの他端に接続された第６ノズルと、一端が前記第４弁室内に開口し他端が前記第４配管を介して前記揺動シリンダの他端に接続された第７ノズルと、一端が前記第４弁室内に開口し他端が前記第３配管を介して前記揺動シリンダの一端に接続された第８ノズルと、前記第３弁室内において前記第５ノズル及び請求項第６ノズルを交互に閉じる第３フラッパと、前記第４弁室内において前記第７ノズル及び前記第８ノズルを交互に閉じする第４フラッパと、前記第３フラッパ及び第４フラッパを駆動する第２モータとを備えているようにして、上記目的が達成できるようにしている。
【００１４】
また、このとき、請求項７の発明によれば、前記ケースの開口部端面に配置されたシール部材と、前記ケースを加工対象の表面に固定するための吸着部材と、前記ケースを加工対象側に付勢するための圧力媒体を供給する流体加圧手段と、前記圧力媒体を加工対象と反対方向に放出するための噴射口とが設けられているようにして、上記目的が達成できるようにしている。
【００１５】
同じく、このとき、請求項８の発明によれば、前記ケース内に満たされた流体を外部に排出するための排水口と、前記ケース内に新たな水を供給するための給水口と、前記排水口に連通接続された配水管を介してケース内の水を吸引するポンプと、前記給水口に連通接続された配水管を介してケース内に水を供給する水源とが備えられているようにして、上記目的が達成できるようにしている。
【００１６】
同じく、このとき、請求項９の発明によれは、前記加工ヘッド部が、前記電極による加工深度を探知するための深さセンサと、前記深さセンサから加工深度が設定値に達したことを示す信号が出力されたとき、前記昇降シリンダを駆動させて加工位置を移動させる制御手段とを備えているようにして、上記目的が達成できるようにしている。
【００１７】
そして、このとき、請求項１０の発明によれは、前記加工ヘッド部を吊り下げ、前記加工対象の近傍に運搬するための移送手段が備えられているようにして、上記目的が達成できるようにしている。
【００１８】
上記手段による放電加工システムにあっては、加工ヘッドの外部に設置した揺動サーボシリンダをサーボモータで駆動し、この揺動サーボシリンダの駆動によって加工ヘッドに内蔵した揺動シリンダを作動させて、加工用電極の往復揺動が実現される仕組みであるため、従来のように電極を往復動させるためのモータやボールネジを加工ヘッド内に収納する必要がない。
【００１９】
本発明は、この様に、サーボモータによるサーボ制御とマスター／スレーブシリンダ方式による圧力媒体の制御を組合せ、これにより、加工ヘッドの小型化及び薄型化が実現でき、より狭隘な場所に位置する加工対象に対する放電加工を可能にしたことが特徴である。
【００２０】
また、本発明は、外部に設置した昇降サーボシリンダの駆動により、加工ヘッドを加工対象に固定したままケース内で加工用電極が移動できるようにしたので、位置再現性を損なうことなく加工箇所の移動が可能になり、一度に比較的広範囲を加工することができる。このとき、前記圧力媒体としては、例えば水や油、空気が該当する。
【００２１】
更に本発明は、揺動シリンダ及び昇降シリンダに対し、それぞれのピストンを戻り方向に付勢するための圧力媒体を供給する第３圧力ユニットを備えることを特徴としている。
【００２２】
この結果、揺動シリンダ及び昇降シリンダに対して背圧を常時付加することが可能となり、揺動サーボシリンダ及び昇降サーボシリンダが戻り方向に作動する際の加工ヘッド側揺動及び昇降シリンダの応答性を向上させることができる。
【００２３】
また、本発明によれば、更に第３圧力ユニットとして、空圧発生手段と、空圧を液圧に変換する空液圧変換手段が備えられていることを特徴としている。
【００２４】
更に本発明では、加工対象の表面に接する開口部を備えたケース内に、放電加工用の電極、当該電極を加工対象との間で揺動させるための揺動シリンダ、及び前記電極を加工対象に対し、平行に移動させるための昇降シリンダを収納させてなる加工ヘッドと、一対の配管を介して前記昇降シリンダに圧力媒体を正逆二方向から交互に供給し、そのピストンを往復移動させる第１ノズル・フラッパ式サーボ弁と、一対の配管を介して前記揺動シリンダに圧力媒体を正逆二方向から交互に供給し、そのピストンを往復移動させる第２ノズル・フラッパ式サーボ弁とを備えたことを特徴としている。
【００２５】
この放電加工システムの場合も、外部に設置した第２ノズル・フラッパ式サーボ弁の駆動によって加工ヘッド内の揺動シリンダを作動させ、加工用電極の往復揺動が実現される仕組みであるため、従来のように電極を往復動させるためのモータやボールネジを加工ヘッド内に収納する必要がない。
【００２６】
このため、加工ヘッドの更なる小型化或いは更なる薄型化が実現でき、より狭隘な場所に位置する加工対象に対し放電加工が可能となる。
【００２７】
また、外部に設置した第１ノズル・フラッパ式サーボ弁の駆動により、加工ヘッドを加工対象に固定したままケース内で加工用電極を移動させることができるため、位置再現性を損なうことなく加工箇所を変更することが可能となり、一度に比較的広範囲を加工することができる。ここでも、前記圧力媒体としては、例えば水や油、空気が該当する。
【００２８】
また、本発明によれば、更に前記第１ノズル・フラッパ式サーボ弁が、圧力媒体の供給管が接続された第１弁室と、圧力媒体の排出管が接続された第２弁室と、一端が前記第１弁室内に開口し、他端が第１配管を介して前記昇降シリンダの一端に接続された第１ノズルと、一端が前記第１弁室内に開口し、他端が第２配管を介して前記昇降シリンダの他端に接続された第２ノズルと、一端が前記第２弁室内に開口し、他端が前記第２配管を介して前記昇降シリンダの他端に接続された第３ノズルと、一端が前記第２弁室内に開口し、他端が前記第１配管を介して前記昇降シリンダの一端に接続された第４ノズルと、前記第１弁室内において第１ノズル及び第２ノズルを交互に閉塞する第１フラッパと、前記第２弁室内において第３ノズル及び第４ノズルを交互に閉塞する第２フラッパと、前記第１フラッパ及び第２フラッパを駆動する第１モータとを備え、前記第２ノズル・フラッパ式サーボ弁が、圧力媒体の供給管が接続された第３弁室と、圧力媒体の排出管接続された第４弁室と、一端が前記第３弁室内に開口し、他端が第３配管を介して前記揺動シリンダの一端に接続された第５ノズルと、一端が前記第３弁室内に開口し、他端が第４配管を介して前記揺動シリンダの他端に接続された第６ノズルと、一端が前記第４弁室内に開口し、他端が前記第４配管を介して前記揺動シリンダの他端に接続された第７ノズルと、一端が前記第４弁室内に開口し、他端が前記第３配管を介して前記揺動シリンダの一端に接続された第８ノズルと、前記第３弁室内において第５ノズル及び第６ノズルを交互に閉塞する第３フラッパと、前記第４弁室内において第７ノズル及び第８ノズルを交互に閉塞する第４フラッパと、前記第３フラッパ及び第４フラッパを駆動する第２モータとを備えたことを特徴としている。
【００２９】
このとき、更に前記加工ヘッドを吊り下げて加工対象の近傍に配置させるための遠隔取扱手段と、前記ケースの開口部端面に配置されたシール部材と、当該ケースを加工対象の表面に固定するための吸着部材と、前記ケースを加工対象側に付勢するための圧力媒体(水や空気)を供給する加圧手段と、前記圧力媒体を加工対象と反対方向に放出するための噴射口とを備えたことを特徴としている。
【００３０】
この結果、加工ヘッドを加工対象の表面に密着させることができ、ケース内で生じた加工屑等が外部に飛散することを防止できる。
【００３１】
また、本発明によれば、更に前記ケースにケース内に満たされた水を外部に排出するための排水口と、ケース内に新たな水を供給するための給水口とが設けられており、前記排水口と連通接続された配水管を介してケース内の水を吸引するポンプと、前記給水口と連通接続された配水管を介してケース内に水を供給する水源とを備えたことを特徴としている。
【００３２】
純水で満たされた原子炉内等において水中放電加工を実施する場合には、このようにケース内の水を循環させる仕組みを設け、加工特性に悪影響を及ぼす加工屑を外部に強制的に排出させることが望ましいが、これが本発明により達成される。
【００３３】
また、本発明によれば、更に電極による加工対象に対する加工深度を探知するための深さセンサと、当該深さセンサから加工深度が設定値に達したことを示す信号が出力された場合に、前記昇降シリンダを駆動させて加工位置を所定の位置まで移動させる制御手段を備えたことを特徴としている。
【００３４】
この結果、比較的広い範囲に亘って予め設定した深さで自動的に加工することが可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、補修設備が更に小型化でき、或いは更に薄型化できるので、狭隘部に位置する加工対象に対しても有効な加工が施せ、且つ、電極だけを揺動させることができるので、位置再現性を損なうことなく、加工箇所を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明による放電加工システムについて、図示の実施形態により詳細に説明する。
【００３７】
まず、本発明の第１の実施形態について、図１により説明すると、この実施形態は、本発明による放電加工システムを原子炉の放電加工に適用した場合の一実施形態で、ここで、システムの全体は１０で表わされ、原子炉の圧力容器などの加工対象は２６で表されている。
【００３８】
従って、この場合、圧力容器内に満たされている水(純水)が放電加工のための絶縁性の液体、いわゆる加工液となる。
【００３９】
そして、この放電加工システム１０では、加工ヘッド部１２と外部設備群１３に大別されていて、加工ヘッド部１２は、巻き上げ機構１１などの移送手段により吊り下げられ、純水で満たされた原子炉内の放電加工を要する部位の近傍、つまり原子炉内構造物、特に炉心シュラウドなどの加工対象２６の表面の近傍に運搬された上で、原子炉の外に設置してある外部設備群１３により駆動制御され、必要な部位に必要な放電加工を施すことができるようになっている。
【００４０】
このため、加工ヘッド部１２は、開口部を備えたケース２０と、ケース２０内に摺動自在に配置されたフレーム２１と、フレーム２１内に移動自在に配置された放電加工用の電極２２、フレーム２１を図において上下の方向に往復移動させるための昇降シリンダ２３、揺動機構のリンク２４を介して電極２２を加工対象２６に対して揺動(首振り運動)させるための揺動シリンダ２５を備えている。
【００４１】
まず、ケース２０には、加工対象２６の表面と開口部端面との間に介装されるようにして設けたシール部材２７と、ケース２０を加工対象２６の表面に固定するためのベローズ式吸着盤２８を備えている。
【００４２】
ここで、この図１においては、図示上、吸着盤２８が１個だけ描かれているが、実際には複数個(少なくとも３個)の吸着盤が設けられていて、各々には、圧水(加圧した水)を加工対象２６とは反対方向に放出するための噴射口２９が設けられている。
【００４３】
また、このケース２０には、内部の水を外部に排出するための排水口３０と、ケース２０内に水を供給するための給水口３１が設けられている。
【００４４】
次に、外部設備群１３には、上記した巻き上げ機構１１の他、第１水圧ユニット４０と第２水圧ユニット４１、加工用電源部４２、制御部４３、第３水圧ユニット４４、水槽４５、第１給水ポンプ４６、第２給水ポンプ４７、それにフィルタ４８が設けられている。
【００４５】
そして、まず、第１水圧ユニット４０は、揺動サーボ用シリンダ５０と第１サーボモータ５１、それにボールネジ５２を備え、第１サーボモータ５１の回転力が、ボールネジ５２により、揺動サーボ用シリンダ５０の中にあるピストンの往復運動に変換される仕組みになっている。
【００４６】
この揺動サーボ用シリンダ５０は、その内部が配水管５３を介して加工ヘッド部１２の揺動シリンダ２５に連結されている。そこで、この揺動シリンダ２５は、揺動サーボ用シリンダ５０のピストンの押圧動作に呼応して押し出し方向に作動されることになる。
【００４７】
これにより、第１サーボモータ５１の作動に呼応して揺動シリンダ２５を作動させることができ、従って、加工ヘッド部１２に第１サーボモータ５１やボールネジ５２を内蔵させる必要がない。
【００４８】
次に、第２水圧ユニット４１は、昇降サーボ用シリンダ５４と第２サーボモータ５５、それにボールネジ５６を備え、第２サーボモータ５５の回転力が、ボールネジ５６により、昇降サーボ用シリンダ５４の中にあるピストンの往復運動に変換される仕組みになっている。
【００４９】
この昇降サーボ用シリンダ５４は、その内部が配水管５７を介して加工ヘッド部１２の昇降シリンダ２３に連結されている。そこで、この昇降サーボ用シリンダ５４の押圧動作に呼応して昇降シリンダ２３が押し出し方向に作動されることになる。
【００５０】
これにより、第２サーボモータ５５の作動に呼応して昇降シリンダ２３を作動させることができ、従って、加工ヘッド部１２に第２サーボモータ５５やボールネジ５６を内蔵させる必要がない。
【００５１】
次に、第３水圧ユニット４４は、コンプレッサ５８と空水圧変換シリンダ５９とを備え、コンプレッサ５８で発生させた空気圧を空水圧変換シリンダ５９により水圧に変換する働きをする。
【００５２】
この空水圧変換シリンダ５９は、配水管６０(分岐管６０ａ、６０ｂを含む)を介して加工ヘッド部１２の揺動シリンダ２５及び昇降シリンダ２３に連結されており、揺動シリンダ２５のピストン及び昇降シリンダ２３のピストンに対して常時戻り方向に圧力(背圧)を付加する働きをしている。
【００５３】
また、第１給水ポンプ４６は、配水管６１を介して加工ヘッド部１２の排水口３０及び水槽４５に連結されており、ケース２０内の水を吸引して水槽４５内に戻す働きをする。このとき、配水管６１には、途中にフィルタ４８が設けてあり、その濾過材によって加工屑等の除去が得られるようにしてあある。
【００５４】
従って、第１給水ポンプ４６を動作させると、ケース２０内の水が外部に排出されることになり、この結果、配水管６２を介して水槽４５内の浄化水がケース２０の給水口３１に流れ込み、ケース２０内に補給されることになる。
【００５５】
また、第２給水ポンプ４７は、配水管６３を介して水槽４５内の浄化水を加工ヘッド部１２の噴射口２９に供給する働きをする。
【００５６】
次に、加工用電源部４２は、給電ケーブル６４ａ、６４ｂを介して電極２２と加工対象２６の間に電圧を印加し、加工に必要な放電を起こさせる働きをする。
【００５７】
ここで、制御部４３は、マイクロコンピュータと各種のドライバ回路、制御プログラムを格納した記憶装置などを備えていて、信号ケーブル６５ａ〜６５ｃを介して加工ヘッド部１２の深さセンサ６６、第１原点センサ６７、及び第２の原点センサ６８に接続されている。
【００５８】
また、この制御部４３は、信号ケーブル６９ａ〜６９ｄを介して第１水圧ユニット４０の原点センサ７０及び第１サーボモータ５１、第２水圧ユニット４１の原点センサ７２及び第２サーボモータ５５と接続されている。
【００５９】
次に、図２は、加工ヘッド部１２の斜視図で、ここには、前面側が開口した扁平なケース２０と、このケース２０内に配置されたフレーム２１の詳細が表わされ、更に、このフレーム２１の中心部に配置された直方体形状の加工用電極２２とケース２０の上板７３に取り付けられた昇降シリンダ２３、それにフレーム２１の下枠７４に取り付けられた揺動シリンダ２５が表されている。
【００６０】
このとき、フレーム２１の左右には、４個のフランジ７５が突設されていて、これらに形成してある貫通孔が、ケース２０の内側に取り付けてあるガイド棒７６に挿通されている。そして、このフレーム２１の上枠７８には、昇降シリンダ２３の駆動軸７７が、ケース２０の上板７３を貫通して連結されている。
【００６１】
この結果、フレーム２１は、昇降シリンダ２３の往復動作に呼応して、電極２２及び揺動シリンダ２５ごと、直線の矢印Ａで示すように、上下に移動することになる。
【００６２】
ここで、電極２２は、その下端部で、導電性の給電プレート７９の一方の面(図では上側の面)に取付けられており、給電プレート７９の他方の面(図では下側の面)は、図示していない絶縁プレートを介して電極支持部材８０に取付けられている。
【００６３】
この電極支持部材８０の下端部は、支軸８１を介してフレーム２１の側面に回動自在に保持され、更に、この電極支持部材８０の支軸８１から表面側(図１の加工対象２６側)になった位置には、揺動機構のリンク２４の一端が回動自在に連結され、その他端には、揺動シリンダ２５の駆動軸８２が、フレーム２１の下枠７４を貫通して、同じく回動自在に連結してある。
【００６４】
そこで、この結果、直線の矢印Ｂで示す揺動シリンダ２５の往復動作に呼応して、円弧状の矢印Ｃで示す電極２０の揺動(首振り)運動が得られることになる。
【００６５】
ケース２０の上板７３には、プラス側電源接続部８３及びマイナス側電源接続部８４が設けられていて、それぞれ給電ケーブル６４ａ、６４ｂを介して加工用電源部４２(図１)に接続される。
【００６６】
給電プレート７９の両端にはそれぞれ縮性を備えた蛇腹状(コイル状の場合もある)ケーブル８５の下端が電気的に接続されていて、それらの上端はプラス側電源接続部８３に電気的に接続されている。
【００６７】
そして、ケース２０の開口端面８６の両側には、密着端子８７が対になって設けてあり、各々がマイナス側電源接続部８４に電気的に接続してある。そして、この開口端面８６には、更にゴム製のシール材２７が配設されている。
【００６８】
次に、ケース２０の側板８８の下部には排水口３０が設けられ、これにケース２０の外面に配設された配水管６１が連結されており、同じく側板８８の上部には給水口３１が設けてあり、これにケース２０に配設された配水管６２が連結されている。
【００６９】
また、ケース２０の上板７３には、吊り金具８９が取り付けてあり、これに板バネやワイヤ等の吊り下げ部材９０を連結することにより、巻き上げ機構１１により原子炉内に吊り降ろしできるようにしてある。
【００７０】
既に説明したように、このケース２０の外周面には吸着盤２８がそれぞれ左右に２個取り付けてあるが、このときケース２０の外周面には、更にそれぞれ配水管６３(図１)からの分岐管６３ａ、６３ｂが配設されている。
【００７１】
このとき、各吸着盤２８の背面には、既に説明したように、噴射口２９が設けてあり、これらには、吸着盤２８の内面で、分岐管６３ａ、６３ｂに連通した支管９１が連結されている。
【００７２】
揺動シリンダ２５の下部には、パンタグラフ式配水管９２の一端が連結され、このパンタグラフ式配水管９２の他端は、揺動サーボ用シリンダ５０に連通した配水管５３に連結されている、そして、この揺動シリンダ２５の上部には、空水圧変換シリンダ５９に連通した背圧供給用の配水管６０ａが連結されている。
【００７３】
一方、昇降シリンダ２３の下部には、昇降サーボ用シリンダ５４に連通した配水管５７が連結され、その上部には、空水圧変換シリンダ５９に連通した背圧供給用の配水管６０ｂが連結されている。
【００７４】
ケース２０の上板７３の下側には近接スイッチよりなる第２原点センサ６８が取付けられ、図示は省略したが、信号ケーブル６５ｃを介して制御部４３に接続されている。そして、この第２原点センサ６８は、昇降シリンダ２３によりフレーム２１が上限まで上昇したとき、それを検出して制御部４３に信号を出力するようになっている。
【００７５】
また、フレーム２１の下枠７４にも近接スイッチよりなる第１原点センサ６７が取付けられ、これも図示は省略したが、信号ケーブル６５ｂを介して制御部４３に接続されている。そして、この第１原点センサ６７は、揺動シリンダ２５により揺動機構のリンク２４の下端部が下限まで下降したとき、それを検出して制御部４３に信号を出力するようになっている。
【００７６】
更に、フレーム２１の右枠９３には近接スイッチよりなる深さセンサ６６が取り付けられており、図示は省略したが、信号ケーブル６５ａを介して制御部４３に接続されている。そして、この深さセンサ６６により、電極２２による加工深度が設定値に達したことが検出できるようになっている。
【００７７】
このため、電極２２の上面から背面にかけて配置した角度検出ロッド９４を設け、図示してないスプリングなどにより、この角度検出ロッド９４を加工対象２６側に付勢させておく。
【００７８】
そして、この角度検出ロッド９４は、電極２２による加工が進み、電極２２が矢印Ｃ方向に傾斜していったとき、これと共に傾斜し、電極２２による加工深度が設定値に達したとき、この角度検出ロッド９４の反対側の端部が深さセンサ６６の探針９５に接触するように設定しておく。
【００７９】
そこで、いま電極２２による加工深度が、例えば３０ｍｍに達したとき、角度検出ロッド９４が深さセンサ探針９５に触れるように調整しておけば、深さセンサ６６からの出力信号によって電極２２による加工深度が３０ｍｍに達したことが制御部４３で認識することができる。
【００８０】
次に、この第１の実施形態による放電加工システム１０の動作について説明する。
【００８１】
まず、巻き上げ機１１を稼動させ、加工ヘッド部１２を炉水で満たされた原子炉内に吊り降ろして行く。このとき、給電ケーブル６４ａ、６４ｂや配水管６０、６１、６２、６３、信号ケーブル６５ａ、６５ｂ、６５ｃも加工ヘッド部１２と共に原子炉内の炉水中に繰り出されて行く。
【００８２】
そして、加工ヘッド部１２が補修が必要な箇所に到達した時点で第２給水ポンプ４７を稼動させ、噴射口２９から圧水を加工対象２６と反対方向に放出させる。
【００８３】
この結果、吸着盤２８が加工対象２６の表面に吸着し、加工ヘッド部１２のケース２０内に密閉空間が形成され、更にケース２０の開口端面８６に設けられている密着端子８７が加工対象２６の表面に圧接され、両者が電気的に接続される。
【００８４】
次いで第３水圧ユニット４４を稼動させ、加工ヘッド部１２の揺動シリンダ２５及び昇降シリンダ２３に背圧を供給すると同時に、第１水圧ユニット４０及び第２水圧ユニット４１を稼動させ、揺動シリンダ２５及び昇降シリンダ２３に押し出し方向の圧水を供給する。
【００８５】
この結果、揺動シリンダ２５が背圧に抗して押し出し方向に作動し、電極２２が加工対象２６から離れた垂直位置をとり、且つ、昇降シリンダ２３が背圧に抗して押し出し方向に作動し、フレーム２１が上限位置をとる。
【００８６】
次に、第１水圧ユニット４０の第１サーボモータ５１を逆転させると、揺動シリンダ２５のピストンが戻り方向に移動し、揺動機構のリンク２４の作用によって電極２２が加工対象２６側に傾斜する。
【００８７】
そこで、この結果、加工対象２６の表面との間に放電が起こり、加工対象２６に対する放電加工が開始され、以後、第１サーボモータ５１の正転／逆転を繰り返すことにより、電極２２が矢印Ｃ方向に往復揺動し、放電加工により加工対象２６の表面を削り取っていく。
【００８８】
この間、第１給水ポンプ４６が稼動されているため、排水口３０からケース２０内の加工屑を含んだ汚水が吸引され、フィルタ４８で濾過されて浄化水となってから水槽４５に戻され、この後、水槽４５内の浄化水が再び給水口３１からケース２０内に戻されるようになる。
【００８９】
このように、第１給水ポンプ４６の稼動によってケース２０内の加工屑を含んだ汚水が外部に排出され、浄化済みの水が新たに供給される仕組みであるため、加工屑による加工特性の劣化を防止することができる。
【００９０】
そして、このとき、ケース２０内は、シール材２７によって外部と完全に隔絶されているため、加工屑が外部に流出する虞れもない。
【００９１】
また、このとき、加工用の電極２２の揺動運動に伴って角度検出ロッド９４も傾斜し、電極２２による加工深度が予め設定された値に達した時点で、深さセンサ６６がこれを検知し、制御部４３に信号を出力する。
【００９２】
そこで、これを受けた制御部４３は、第１水圧ユニット４０の第１サーボモータ５１の駆動を一時的に停止させると共に、第２水圧ユニット４１の第２サーボモータ５５を所定量回転させ、昇降サーボ用シリンダ５４を必要量戻す。
【００９３】
この結果、昇降シリンダ２３が作動し、フレーム２１が電極２２ごと下方向に移動し、加工対象２６の表面における加工箇所が変更される。
【００９４】
次に制御部４３は、第１サーボモータ５１の駆動を再開させ、新たな加工箇所に対する放電加工を開始する。
【００９５】
そして、以上の工程を繰り返えし、フレーム２１がケース２０内の下限位置に達した時点で電源供給が停止され、巻き取り装置１１によってケース２０が引き上げられる。
【００９６】
ここで、揺動シリンダ２５、配水管５３、揺動サーボ用シリンダ５０からなる水圧回路、及び昇降シリンダ２３、配水管５７、昇降サーボ用シリンダ５４からなる水圧回路に対しては、図示していない水源から必要に応じて純水が補充されるようになっている。
【００９７】
例えば、揺動サーボ用シリンダ５０の原点センサ７０から信号の出力があるにもかかわらず、揺動シリンダ２５の原点センサ６７から信号の出力がない場合、制御部４３は水量不足と判定し、図示していない電磁バルブを開閉操作して水源から純水を水圧回路に給水し、揺動シリンダ２５のピストンを原点に復帰させる。
【００９８】
同様に、昇降サーボ用シリンダ５４の原点センサ７２から信号の出力があるにもかかわらず、昇降シリンダ２３の原点センサ６８から信号の出力がない場合も制御部４３は水量不足と判定し、図示していない電磁バルブを開閉操作して水源から純水を水圧回路に給水し、昇降シリンダ２３のピストンを原点に復帰させる。
【００９９】
この第１の実施形態に係る放電加工システム１０によれば、加工用の電極２２の往復移動が水圧駆動の揺動シリンダ２５及び揺動機構のリンク２４の組合せによって実現させているため、ケース２０内に電極駆動用のモータやボールネジを内蔵させる必要がなくなり、その分、加工ヘッド部１２が小型化でき、薄型化することができる。
【０１００】
そして、この結果、この第１の実施形態に係る放電加工システム１０によれば、極めて狭い場所にも加工ヘッド部１２を吊り降ろすことができ、補修加工を行うことができる。しかも、このとき、圧力媒体として純水を用いているため、万一液漏れが発生した場合ても、周囲に悪影響を及ぼす虞れがない。
【０１０１】
また、この第１の実施形態によれば、加工用の電極２２の位置が昇降シリンダ２３の駆動によって移動可能な仕組みを備えているため、加工ヘッド部１２を加工対象２６の表面に固定したままの状態で、加工位置を容易に変更することができ、この結果、位置精度を保持したまま比較的広い範囲を一度に加工することができる。
【０１０２】
更に、この第１の実施形態に係る放電加工システム１０の場合、上記のように、第３給水ユニット４４により、揺動シリンダ２５及び昇降シリンダ２３に対して背圧が常時供給されているため、揺動サーボ用シリンダ５０及び昇降サーボ用シリンダ５４が戻り方向に作動した際の応答性の向上が実現されている。
【０１０３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。ここで、図３が、この第２の実施形態に係る放電加工システム１００の概念図で、これは、加工ヘッド１２の昇降シリンダ２３及び揺動シリンダ２５を駆動するための機構に特徴があり、他の構成の大部分は上記した第１放電加工システム１０のものと共通している。
【０１０４】
そこで、以下の説明では、両システム間で相違する点を中心に説明し、実質的に共通する構成要素については、同一の符号を付すだけで、重複した説明は割愛する。
【０１０５】
図３において、まず、外部設備群１０１は、巻き上げ機構１１、加工用電源部４２、制御部４３、水槽４５、第１給水ポンプ４６、第２給水ポンプ４７、フィルタ４８の他、第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４、タンク１０５、第３給水ポンプ１０６を備えている。
【０１０６】
第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２及び第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４に対しては、送水管１０７、１０８を介して第３給水ポンプ１０６からの圧水が常時供給されると共に、これらサーボ弁１０２、１０４からの排水は、排水管１０９、１１０を介してタンク１０５内に戻される。
【０１０７】
そして、まず、第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２は、配水管１１２及び配水管１１３を介して昇降シリンダ２３に連結されている。
【０１０８】
そこで、この第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２からの圧水が配水管１１２を介して昇降シリンダ２３の上部に供給されると、そのピストンが下降して加工ヘッド１２のフレーム２１が下降され、同サーボ弁１０２からの圧水が配水管１１３を介して昇降シリンダ２３の下部に供給されると、ピストンが上昇して加工ヘッド１２のフレーム２１が上昇されることになる。
【０１０９】
次に、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４は、配水管１１４及び配水管１１５を介して揺動シリンダ２５と連結されている。
【０１１０】
そこで、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４からの圧水が配水管１１４を介して揺動シリンダ２５の上部に供給されると、そのピストンが下降して電極２２が加工対象の表面側に回動され、同サーボ弁１０４からの圧水が配水管１１５を介して揺動シリンダ２５の下部に供給されると、ピストンが上昇して電極２２が反対方向に戻ることになる。
【０１１１】
次に、図４及び図５の概念図に基づいて、第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２の詳細な構造と動作について説明する。
【０１１２】
この第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２は、信号ケーブル１１７(図３)を介して制御部４３から供給されてくる指令に従って動作し、駆動軸１２０を左右に移動させるモータ１２１を備えている。
【０１１３】
更に、駆動軸１２０に保持された第１フラッパ１２２及び第２フラッパ１２３と、第１フラッパ１２２の先端部が臨む第１弁室１２４と、第２フラッパ１２３の先端部が臨む第２弁室１２５と、第１弁室１２４内に開口した第１ノズル１２６及び第２ノズル１２７と、第２弁室１２５内に開口した第３ノズル１２８及び第４ノズル１２９を備えている。
【０１１４】
そして、まず、第２ノズル１２７及び第３ノズル１２８は、配水管１１２を介して昇降シリンダ２３の上部開口に連結されており、第１ノズル１２６及び第４ノズル１２９は、配水管１１３を介して昇降シリンダ２３の下部開口に連結されている。
【０１１５】
また、第１弁室１２４には第３給水ポンプ１０６からの送水管１０７が連結されており、第２弁室１２５にはタンク１０５に通じる排水管１０９が連結されている。
【０１１６】
ここで、いま、モータ１２１が制御され、まず、駆動軸１２０が所定方向に移動し、図４に示すように、第１フラッパ１２２により第１ノズル１２６が閉じられ、第２フラッパ１２３により第３ノズル１２８が閉じられたとする。
【０１１７】
そうすると、送水管１０７を介して第１弁室１２４に供給されている圧水が、開口した第２ノズル１２７から配水管１１２を経由して昇降シリンダ２３の上部開口に送られ、ピストン１３０の表面(ピストン棒がない方の面)を加圧する。
【０１１８】
この結果、ピストン１３０が下降方向に移動すると共に、ピストン１３０の裏面(ピストン棒がある方の面)側にある水は下部開口から配水管１１３及び第４ノズル１２９を経由して第２弁室１２５内に到達し、ここから排水管１０９を介してタンク１０５内に戻される。
【０１１９】
次に、モータ１２１により、今度は駆動軸１２０が逆方向に移動し、図５に示すように、第１フラッパ１２２により第２ノズル１２７が閉じられると共に、第２フラッパ１２３により第４ノズル１２９が閉じられたとする。
【０１２０】
そうすると、今度は第１ノズル１２６が開口されるので、送水管１０７を介して第１弁室１２４に供給されている圧水は、この開口した第１ノズル１２６から配水管１１３を経由して昇降シリンダ２３の下部開口に送られ、ピストン１３０の裏面を加圧する。
【０１２１】
この結果、ピストン１３０が上昇方向に移動すると共に、ピストン１３０の表面側にある水は上部開口から配水管１１２及び第３ノズル１２８を経由して、第２弁室１２５内に到達し、ここから排水管１０９を介してタンク１０５内に戻されるようになる。
【０１２２】
このとき、図示は省略したが、モータ１２１を制御し、第１フラッパ１２２及び第２フラッパ１２３を中立位置に保持させることにより、ピストン１３０にかかる水圧が当該ピストンの両面でバランスするようにしてやれば、所定の位置にピストン１を停止させることができる。
【０１２３】
次に、図６及び図７の概念図に基づいて、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４の詳細な構造と動作について説明する
ここで、この第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４の場合も、基本的には第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２の場合と共通した構成を多くもっているが、以下の説明では、重複を顧みずに説明する。
【０１２４】
まず、この第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４も、信号ケーブル１１８(図３)を介して制御部４３から供給されてくる指令に従って動作し、駆動軸１４０を左右に回動させるモータ１４１を備えている。
【０１２５】
更に、駆動軸１４０に保持された第３フラッパ１４２及び第４フラッパ１４３と、第３フラッパ１４２の先端部が臨む第３弁室１４４と、第４フラッパ１４３の先端部が臨む第４弁室１４５と、第３弁室１４４内に開口した第５ノズル１４６及び第６ノズル１４７と、第４弁室１４５内に開口した第７ノズル１４８及び第８ノズル１４９とを備えている。
【０１２６】
そして、まず、第６ノズル１４７及び第７ノズル１４８は、配水管１１４を介して揺動シリンダ２５の上部開口に連結されており、第５ノズル１４６及び第８ノズル１４９は、配水管１１５を介して揺動シリンダ２５の下部開口に連結されている。
【０１２７】
次に、第３弁室１４４には第３給水ポンプ１０６からの送水管１０８が連結されており、第４弁室１４５は排水管１１０を介してタンク１０５に連結されている。
【０１２８】
ここで、いま、モータ１４１が制御され、まず、駆動軸１４０が所定方向に移動し、図６に示すように、第３フラッパ１４２により第５ノズル１４６が閉じられ、第４フラッパ１４３により第７ノズル１４８が閉じられたとする。
【０１２９】
そうすると、送水管１０８を介して第３弁室１４４に供給されている圧水が、開口した第６ノズル１４７から配水管１１４を経由して揺動シリンダ２５の上部開口に到達し、ピストン１５０の裏面を加圧する。
【０１３０】
この結果、ピストン１５０が下降方向に移動すると共に、ピストン１５０の表面側の水は下部開口から配水管１１５及び第８ノズル１４９を経由して第４弁室１４５内に到達し、ここから排水管１１０を介してタンク１０５内に戻される。
【０１３１】
次に、モータ１４１により、今度は駆動軸１４０が逆方向に移動し、図７に示すように、第３フラッパ１４２により第６ノズル１４７が閉じられると共に、第４フラッパ１４３により第８ノズル１４９が閉じられたとする。
【０１３２】
そうすると、今度は送水管１０８を介して第３弁室１４４に供給されている圧水が、開口した第５ノズル１４６から配水管１１５を経由して揺動シリンダ２５の下部開口に達し、ピストン１５０の表面を加圧する。
【０１３３】
この結果、ピストン１５０が上昇方向に移動すると共に、ピストン１５０の裏面側にある水は上部開口から配水管１１４及び第７ノズル１４８を経由して、第４弁室１４５内に到達し、排水管１１０を介してタンク１０５内に戻されるようになる。
【０１３４】
このとき、図示は省略したが、モータ１４１を制御し、第３フラッパ１４２及び第４フラッパ１４３を中立位置に保持させることにより、ピストン１５０にかかる水圧が当該ピストンの両面でバランスするようにしてやれば、所定の位置にピストン１を停止させることができる。
【０１３５】
従って、この第２の実施形態に係る放電加工システム１００においても、加工ヘッド１２の構成は、図２に示した第１放電加工システム１０と以下の点で異なっているだけであり、残りはほとんど共通である。
【０１３６】
(1)
昇降シリンダ２３の上部には、第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２の配水管１１２が連結されている。
【０１３７】
(2)
昇降シリンダ２３の下部には、第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２の配水管１１３が連結されている。
【０１３８】
(3)
パンタグラフ式配水管９２の他端には、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４の配水管１１４が連結されている。但し、パンタグラフ式配水管９２の一端が揺動シリンダ２５の下部に連結されている点は同じである。
【０１３９】
(4)
揺動シリンダ２５の上部には、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４の配水管１１５が連結されている。
【０１４０】
(5)
第１原点センサ６７、第２原点センサ６８、信号ケーブル６５ｂ、６５ｃは存在しない。
【０１４１】
以下、において、この第２の実施形態に係る放電加工システム１００の動作について説明する。
【０１４２】
まず、巻き上げ機１１を稼動させ、加工ヘッド部１２を炉水で満たされている原子炉内に吊り降ろして行く。このとき、給電ケーブル６４ａ、６４ｂや配水管１１２、１１３、１１４、１１５、信号ケーブル６５ａも加工ヘッド部１２と共に原子炉内の炉水中に繰り出されて行く。
【０１４３】
そして、加工ヘッド部１２が補修が必要な箇所に到達した時点で第２給水ポンプ４７を稼動させ、噴射口２９から圧水を加工対象２６と反対方向に放出させる。
【０１４４】
この結果、吸着盤２８が加工対象２６の表面に吸着し、加工ヘッド部１２のケース２０内に密閉空間が形成され、更にケース２０の開口端面８６に設けられている密着端子８７が加工対象２６の表面に圧接され、両者が電気的に接続される。
【０１４５】
次いで第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２のモータ１２１を所定方向に回動させ、図５の状態にして、配水管１１３を介して昇降シリンダ２３の下部に水圧を供給する。
【０１４６】
この結果、昇降シリンダ２３が押し出し方向(上昇方向)に作動し、フレーム２１が上限位置をとる。
【０１４７】
同時に、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４のモータ１４１を所定方向に回動させ、図７の状態にして、配水管１１５を介して揺動シリンダ２５の下部に水圧を供給する。
【０１４８】
この結果、揺動シリンダ２５が戻り方向に作動し、電極２２は加工対象２６から離れた垂直位置をとる。
【０１４９】
次に、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４のモータ１４１を逆転させると、揺動シリンダ２５のピストン１５０が押し出し方向に移動し、揺動機構のリンク２４の作用により電極２２が加工対象２６側に傾斜される。
【０１５０】
そして、この結果、電極２２と加工対象２６の表面の間に放電が起こり、加工対象２６に対する放電加工が開始され、以後、モータ１４１の正転／逆転を繰り返すことにより、電極２２が矢印Ｃ方向に往復揺動し、加工対象２６の表面を削り取っていく。
【０１５１】
この間、第１給水ポンプ４６が稼動されているため、排水口３０からケース２０内の加工屑を含んだ汚水が吸引され、フィルタ４８で濾過されて浄化水となってから水槽４５に戻され、この後、水槽４５内の浄化水が再び給水口３１からケース２０内に戻されるようになる。
【０１５２】
このように、第１給水ポンプ４６の稼動によってケース２０内の加工屑を含んだ汚水が外部に排出され、浄化済みの水が新たに供給される仕組みであるため、加工屑による加工特性の劣化を防止することができる。
【０１５３】
そして、このとき、ケース２０内は、シール材２７によって外部と完全に隔絶されているため、加工屑が外部に流出する虞れもない。
【０１５４】
また、このとき、加工用の電極２２の揺動運動に伴って角度検出ロッド９４も傾斜し、電極２２による加工深度が予め設定された値に達した時点で、深さセンサ６６がこれを検知し、制御部４３に信号を出力する。
【０１５５】
そこで、これを受けた制御部４３は、電極２２を加工対象２６から離した状態に保持させたまま、第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２のモータ１２１を所定量回動させ、第１ノズル１２６と第３ノズル１２８の双方を閉じる。
【０１５６】
この結果、昇降シリンダ２３のピストン１３０が下降し、フレーム２１が電極２２ごと下方向に移動し、加工対象２６の表面における加工箇所が変更される。
【０１５７】
そこで、制御部４３は、この状態において、第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２の第１フラッパ１２２及び第２フラッパ１２３を中立位置に保持し、ピストン１３０の位置を固定し、次いで、制御部４３は、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４のモータ１４１の駆動を再開させ、新たな加工箇所に対する放電加工を開始させる。
【０１５８】
そして、以上の工程を繰り返えし、フレーム２１がケース２０内の下限位置に達した時点で電源供給が停止され、巻き取り装置１１によってケース２０が引き上げられる。
【０１５９】
従って、この第２の実施形態に係る放電加工システム１００の場合も、加工用電極２２の往復回動が、水圧駆動の揺動シリンダ２５及び揺動機構のリンク２４の組合せによって実現されるため、ケース２０内に電極駆動用のモータやボールネジを内蔵させる必要がなくなり、その分、加工ヘッド部１２を小型化し、薄型化することができる。
【０１６０】
そして、この結果、この第２の実施形態に係る放電加工システム１００によっても、極めて狭い場所にも加工ヘッド部１２を吊り降ろすことができ、補修加工を行うことができる。しかも、このとき、圧力媒体として純水を用いているため、万一液漏れが発生した場合ても、周囲に悪影響を及ぼす虞れがない。
【０１６１】
また、この第２の実施形態においても、加工用の電極２２の位置が昇降シリンダ２３の駆動によって移動可能な仕組みを備えているため、加工ヘッド部１２を加工対象２６の表面に固定したままの状態で、加工位置を容易に変更することができ、この結果、位置精度を保持したまま比較的広い範囲を一度に加工することができる。
【０１６２】
更に、この第２の実施形態に係る放電加工システム１００の場合も、第３給水ユニット４４により、揺動シリンダ２５及び昇降シリンダ２３に対して背圧が常時供給されているため、揺動サーボ用シリンダ５０及び昇降サーボ用シリンダ５４が戻り方向に作動した際の応答性の向上も実現されていることになる。
【０１６３】
この結果、極めて狭い場所に加工ヘッド部１２を吊り降ろして補修加工を行うことが可能となる。
【０１６４】
また、圧力媒体として純水を用いているため、万一液漏れが発生しても周囲に悪影響を及ぼすことがない。
【０１６５】
また、この第２の実施形態によっても、加工用の電極２２の位置が昇降シリンダ２３の駆動によって移動可能な仕組みを備えているため、加工ヘッド部１２を加工対象２６の表面に固定したままの状態で、加工位置を容易に変更することができ、この結果、位置精度を保持したまま比較的広い範囲を一度に加工することができる。
【０１６６】
更に、この第２の実施形態に係る放電加工システム１００の場合、第１の実施形態に係る放電加工システム１０における第１水圧ユニット４０(揺動サーボシリンダ５０、第１サーボモータ５１、ボールネジ５２)に代えて、第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４を設け、これにより揺動シリンダ２５の駆動を実現すると共に、同じく第２水圧ユニット４１(昇降サーボシリンダ５４、第２サーボモータ５５、ボールネジ５６)に代えて、第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２を設け、昇降シリンダ２３の駆動を実現しているので、外部設備群１０１の小型化及び耐久性の向上を実現できる。
【０１６７】
また、第１ノズル・フラッパ式サーボ弁１０２及び第２ノズル・フラッパ式サーボ弁１０４により直接的に液体回路を制御する方式であるため、原点位置検出用のセンサ類を一切設ける必要がなく、従って、この第２の実施形態に係る放電加工システム１００によれば、構成の簡素化、制御の容易化を実現できる。
【０１６８】
ところで、以上は、本発明を原子炉内における水中放電加工に適用した場合の実施形態について説明し、このため水圧駆動が前提になっている。しかし、本発明は、他の加工対象に対しても応用可能であり、この場合には圧力媒体を水に限定する必要はなく、当該加工対象において、放電加工に使用している加工液、例えばケロシン(灯油)などと同じ液体による液圧駆動にしたり、空圧駆動にしたりすることも当然に可能である。
【０１６９】
ここで、空圧駆動の場合、放電加工に使用している加工液の中に空気が漏れても問題がないので、適用が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】本発明による放電加工システムの第１の実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の実施形態における加工ヘッド部の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明による放電加工システムの第２の実施形態を示すブロック構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における第１ノズル・フラッパ式サーボ弁の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における第１ノズル・フラッパ式サーボ弁の他の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における第２ノズル・フラッパ式サーボ弁の説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における第２ノズル・フラッパ式サーボ弁の他の説明図である。
【符号の説明】
【０１７１】
１０：放電加工システム
１１：巻き上げ機構
１２：加工ヘッド部
１３：外部設備群
２０：ケース
２１：フレーム
２２：電極
２３：昇降シリンダ
２４：揺動機構のリンク
２５：揺動シリンダ
２６：加工対象
２７：シール部材
２８：ベローズ式吸着盤
２９：噴射口
３０：排水口
３１：給水口
４０：第１水圧ユニット
４１：第２水圧ユニット
４２：加工用電源部
４３：制御部
４４：第３水圧ユニット
４５：水槽
４６：第１給水ポンプ
４７：第２給水ポンプ
４８：フィルタ
５０：揺動サーボシリンダ
５１：第１サーボモータ
５２：ボールネジ
５３：配水管
５４：昇降サーボシリンダ
５５：第２サーボモータ
５６：ボールネジ
５７：配水管
５８：コンプレッサ
５９：空水圧変換シリンダ
６０：配水管
６０ａ、６０ｂ：配水管分岐管
６１、６２、６３：配水管
６４ａ、６４ｂ：給電ケーブル
６５ａ〜６５ｃ：信号ケーブル
６６：深さセンサ
６７：第１原点センサ
６８：第２原点センサ
６９ａ〜６９ｄ信号ケーブル
７０、７２：原点センサ
７３：上板
７４：下枠
７５：フランジ
７６：ガイド棒
７７：昇降シリンダ駆動軸
７８：上枠
７９：給電プレート
８０：電極支持部材
８１：支軸
８２：揺動シリンダ駆動軸
８３：プラス側電源接続部
８４：マイナス側電源接続部
８５：蛇腹状ケーブル
８６：ケース開口端面
８７：密着端子
８８：側板
８９：吊り下げ用金具
９０：吊り下げ部材
９２：パンタグラフ式配水管
９３：右枠
９４：角度検出ロッド
９５：深さセンサ探針
１００：第２放電加工システム
１０１：外部設備部
１０２：第１ノズル・フラッパ式サーボ弁
１０４：第２ノズル・フラッパ式サーボ弁
１０５：タンク
１０６：第３給水ポンプ
１０７、１０８：送水管
１０９〜１１５：配水管
１１７、１１８：信号ケーブル
１２０：駆動軸
１２１：モータ
１２２：第１フラッパ
１２３：第２フラッパ
１２４：第１弁室
１２５：第２弁室
１２６：第１ノズル
１２７：第２ノズル
１２８：第３ノズル
１２９：第４ノズル
１３０：ピストン
１４０：駆動軸
１４１：モータ
１４２：第３フラッパ
１４３：第４フラッパ
１４４：第３弁室
１４５：第４弁室
１４６：第５ノズル
１４７：第６ノズル
１４８：第７ノズル
１４９：第８ノズル
１５０：ピストン
【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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【図７】
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