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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-21
(45)【発行日】2024-01-04
(54)【発明の名称】遠隔切断方法及び切断装置
(51)【国際特許分類】
G21F 9/30 20060101AFI20231222BHJP
B23C 1/20 20060101ALI20231222BHJP
B23Q 9/00 20060101ALI20231222BHJP
B23C 5/10 20060101ALI20231222BHJP
B23C 3/00 20060101ALI20231222BHJP
【ＦＩ】
G21F9/30 531E
G21F9/30 531K
B23C1/20
B23Q9/00 A
B23C5/10 Z
B23C3/00
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020072014
(22)【出願日】2020-04-14
(65)【公開番号】P2021169930
(43)【公開日】2021-10-28
【審査請求日】2023-01-31
(73)【特許権者】
【識別番号】509328928
【氏名又は名称】株式会社日立プラントコンストラクション
(73)【特許権者】
【識別番号】594154978
【氏名又は名称】ベステラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100091306
【弁理士】
【氏名又は名称】村上 友一
(74)【代理人】
【識別番号】100174609
【弁理士】
【氏名又は名称】関 博
(72)【発明者】
【氏名】北原 隆
(72)【発明者】
【氏名】木尾 賢治
(72)【発明者】
【氏名】峯岸 孝雄
(72)【発明者】
【氏名】永瀬 智規
(72)【発明者】
【氏名】吉崎 正俊
(72)【発明者】
【氏名】関谷 竜一
【審査官】小林 幹
(56)【参考文献】
【文献】特開平１１－０７９０１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平３－１１６２６５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００４－２７９２３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３５２２９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１７２３６３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ２１Ｆ ９／００－ ９／３６
Ｂ２３Ｃ １／００－ ９／００
Ｂ２３Ｑ ９／００－ ９／０２
Ｂ２６Ｄ ５／００－ ５／４２
Ｅ０４Ｇ ２３／００－２３／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
リニアレールに沿ってエンドミルで切断する直動式切断部及び鋼製の切断対象物に吸着する磁石を備えた自走式走行体を前記切断対象物に吸着させて切断開始位置まで走行する工程と、前記自走式走行体の停止中に前記直動式切断部で前記切断開始位置から前記リニアレールに沿って直線状に切断して、切断後に前記切断開始位置まで戻る切断工程と、
前記直動式切断部で切断した長さ分だけ前記自走式走行体で移動する移動工程と、
を有し、前記切断工程と前記移動工程を前記切断対象物が切断されるまで繰り返すことを特徴とする遠隔切断方法。
【請求項2】
シャシーの四隅に車輪と磁石を設けて鋼製の切断対象物に前記磁石で所定間隔を開けて吸着しながら走行する自走式走行体と、前記シャシーの中心に進退方向に沿ってエンドミルが移動する長孔とリニアレールを設けて、前記切断対象物を前記リニアレールに沿って直線状に切断する直動式切断部と、を備え、
前記自走式走行体が停止中に切断する前記直動式切断部のエンドミルの切断面と平行な面内で生じる切削抵抗は前記エンドミルの送り方向の力Ｆ４と送りと直交方向の力Ｆ５であり、前記自走式走行体の重量Ｍ・ｇ、前記自走式走行体の静止摩擦力Ｆ３としたとき、前記エンドミルはＦ３＞Ｆ４＋Ｆ５＋Ｍ・ｇを満たす送り速度に設定したことを特徴とする遠隔切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、作業者が容易に近づけない場所にある鋼製の切断対象物を遠隔切断する遠隔切断方法及び切断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
原子力発電所の汚染した大型タンクや復水器等の鋼製の外板、使用済み燃料プールのライニング等を解体撤去する場合、まず現場で取り扱い易い大きさに一次切断し、別の場所に搬送して除染処理や処分に適した大きさに細断（二次切断）する手順となる。このとき高所又は汚染された箇所など作業者が容易に近づけない場所にある切断対象物を一次切断する際に、切断部を備えた走行体で遠隔操作しながら切断する技術がある。
特許文献１に開示の装置は、遠隔操作で金属製プールや大型タンク等の壁面を走行部及び昇降部で所定位置まで移動して、切断部を移動させながら切断している。
特許文献１に開示の装置は、遠隔操作で金属製プールや大型タンク等の壁面を走行部及び昇降部で所定位置まで移動して、切断部を移動させながら切断している。
【0003】
しかしながら、特許文献１では軌道レールの長手方向に沿うように切断部（カッタ、ガス切断機など）を走行部で移動しながら切断するもので、軌道レールを都度設定する作業が発生する他、高所又は汚染された箇所では作業者の作業負担が大きくなる。
また原子力発電所の汚染した大型タンク等の一次切断において、作業者が直接切断作業を行う場合、足場上での高所作業となるうえ、作業者の被ばく低減をはかる必要がある。切断方法についても、火災防止などの観点からガス切断などの火気の使用が制限される場合もある。
また原子力発電所の汚染した大型タンク等の一次切断において、作業者が直接切断作業を行う場合、足場上での高所作業となるうえ、作業者の被ばく低減をはかる必要がある。切断方法についても、火災防止などの観点からガス切断などの火気の使用が制限される場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平１１－３５２２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、遠隔かつ無火気で切断できる遠隔切断方法及び切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記課題を解決するための第１の手段として、リニアレールに沿ってエンドミルで切断する直動式切断部及び鋼製の切断対象物に吸着する磁石を備えた自走式走行体を前記切断対象物に吸着させて切断開始位置まで走行する工程と、
前記自走式走行体の停止中に前記直動式切断部で前記切断開始位置から前記リニアレールに沿って直線状に切断して、切断後に前記切断開始位置まで戻る切断工程と、
前記直動式切断部で切断した長さ分だけ前記自走式走行体で移動する移動工程と、
を有し、前記切断工程と前記移動工程を前記切断対象物が切断されるまで繰り返すことを特徴とする遠隔切断方法を提供することにある。
上記第１の手段によれば、切断装置を切断対象の切断面に設置した後は自走して切断作業が行えるため作業用の足場設置が不要となる他、切断作業を遠隔化でき、さらに無火気で切断対象物を直線状に切断できるため作業の安全性を向上できる。
前記自走式走行体の停止中に前記直動式切断部で前記切断開始位置から前記リニアレールに沿って直線状に切断して、切断後に前記切断開始位置まで戻る切断工程と、
前記直動式切断部で切断した長さ分だけ前記自走式走行体で移動する移動工程と、
を有し、前記切断工程と前記移動工程を前記切断対象物が切断されるまで繰り返すことを特徴とする遠隔切断方法を提供することにある。
上記第１の手段によれば、切断装置を切断対象の切断面に設置した後は自走して切断作業が行えるため作業用の足場設置が不要となる他、切断作業を遠隔化でき、さらに無火気で切断対象物を直線状に切断できるため作業の安全性を向上できる。
【0007】
本発明は、上記課題を解決するための第２の手段として、シャシーの四隅に車輪と磁石を設けて鋼製の切断対象物に前記磁力で所定間隔を開けて吸着しながら走行する自走式走行体と、
前記シャシーの中心に進退方向に沿ってエンドミルが移動する長孔とリニアレールを設けて、前記切断対象物を前記リニアレールに沿って直線状に切断する直動式切断部と、を備え、
前記自走式走行体が停止中に切断する前記直動式切断部のエンドミルの切断面と平行な面内で生じる切削抵抗は前記エンドミルの送り方向の力Ｆ４と送りと直交方向の力Ｆ５であり、前記自走式走行体の重量Ｍ・ｇ、前記自走式走行体の静止摩擦力Ｆ３としたとき、前記エンドミルはＦ３＞Ｆ４＋Ｆ５＋Ｍ・ｇを満たす送り速度に設定したことを特徴とする遠隔切断装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、自走式走行体が切断対象物の壁面に吸着した状態であっても、直動式切断部による切削抵抗を抑えて直線状に切断することができる。
前記シャシーの中心に進退方向に沿ってエンドミルが移動する長孔とリニアレールを設けて、前記切断対象物を前記リニアレールに沿って直線状に切断する直動式切断部と、を備え、
前記自走式走行体が停止中に切断する前記直動式切断部のエンドミルの切断面と平行な面内で生じる切削抵抗は前記エンドミルの送り方向の力Ｆ４と送りと直交方向の力Ｆ５であり、前記自走式走行体の重量Ｍ・ｇ、前記自走式走行体の静止摩擦力Ｆ３としたとき、前記エンドミルはＦ３＞Ｆ４＋Ｆ５＋Ｍ・ｇを満たす送り速度に設定したことを特徴とする遠隔切断装置を提供することにある。
上記第２の手段によれば、自走式走行体が切断対象物の壁面に吸着した状態であっても、直動式切断部による切削抵抗を抑えて直線状に切断することができる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、切断作業を遠隔化して、足場作業がなくなり、また被ばく低減など作業者の安全を確保できる。
切断手段としてガス切断の代わりにエンドミルを適用することにより、無火気化でき火災発生のリスクを低減できる。
切断手段としてガス切断の代わりにエンドミルを適用することにより、無火気化でき火災発生のリスクを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の遠隔切断方法の説明図である。
【図2】本発明の遠隔切断装置の平面図である。
【図3】直動式切断部の斜視図である。
【図5】自走式走行体の壁面走行の説明図である。
【図6】自走式走行体の停止中における切断反力の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本発明の遠隔切断方法及び切断装置の実施形態について、図面を参照しながら、以下詳細に説明する。本発明の遠隔切断方法及び切断装置は、一例として、原子力発電所内の汚染した大型タンク等を遠隔で一時切断する際に適用可能に構成している。
【0011】
［遠隔切断装置］
遠隔切断装置は、自走式走行体２０に直動式切断部３０を備えた構成であり、作業者が遠隔で走行又は切断の制御が可能なコントローラ（不図示）を有している。
自走式走行体２０は鋼製の大型タンク等の外板に磁力で吸着して四輪で走行する。自走式走行体２０の四輪はモータで駆動する二つの駆動輪と、駆動輪とチェーン又はベルトで連結される二つの従動輪で構成されている。このような構成により切断対象上（側面、斜面など）を上昇又は下降の他、９０度その場で旋回して横方向に移動することもできる。
直動式切断部３０はリニアレールを往復移動するエンドミル方式を採用している。直動式切断部３０は、エンドミルが切断面と垂直方向、及び切断面と平行でかつ走行体の上昇（前進）又は下降（後進）方向と平行な方向に移動させる２つの直動機構を備えている。なお自走式走行体のモータ、直動式切断部のエンドミル及び直動機構は電力、圧縮エア、油圧などを駆動源として適用することができる。
遠隔切断装置は、自走式走行体２０に直動式切断部３０を備えた構成であり、作業者が遠隔で走行又は切断の制御が可能なコントローラ（不図示）を有している。
自走式走行体２０は鋼製の大型タンク等の外板に磁力で吸着して四輪で走行する。自走式走行体２０の四輪はモータで駆動する二つの駆動輪と、駆動輪とチェーン又はベルトで連結される二つの従動輪で構成されている。このような構成により切断対象上（側面、斜面など）を上昇又は下降の他、９０度その場で旋回して横方向に移動することもできる。
直動式切断部３０はリニアレールを往復移動するエンドミル方式を採用している。直動式切断部３０は、エンドミルが切断面と垂直方向、及び切断面と平行でかつ走行体の上昇（前進）又は下降（後進）方向と平行な方向に移動させる２つの直動機構を備えている。なお自走式走行体のモータ、直動式切断部のエンドミル及び直動機構は電力、圧縮エア、油圧などを駆動源として適用することができる。
【0012】
（自走式走行体２０）
図２は、自走式走行体の平面図である。図示のように自走式走行体２０は、所定の強度を有する非磁性体の金属部材（アルミなど）を用い、平面視でほぼ矩形のシャシー２１を備え、シャシー２１の四隅に４つの車輪を配置している。各車輪はシャフト２３の両端を軸受け２４で軸支し、シャフト２３の軸心をシャシー２１の対向する一対の側面と平行に配置している。図２の紙面で上部の２つの車輪を前輪２２ａ，２２ｂとし、紙面で下部の２つの車輪を後輪２２ｃ，２２ｄとし、後輪２２ｃ，２２ｄにモータ２５を取り付けている。モータ２５は電動、圧縮エア、油圧などを駆動源に用いることができる。前輪２２ａ，２２ｂは、駆動輪となる後輪２２ｃ，２２ｄとチェーン２６又は無端ベルトで連結されて従動輪となる。このような車輪は２台のモータ２５を同一方向に正又は逆回転させれば走行体が前進又は後進する。また２台のモータ２５を互いに逆回転させれば、その場で旋回する。
なお、モータ２５又は車輪にはブレーキ（不図示）を内蔵しており、ブレーキ作動中、車輪は完全にロックされて回転しない。またモータ２５又は車輪にはエンコーダを内蔵しており、自走式走行体２０の移動距離を検出することができる。
図４は図２中のＡ－Ａ断面の拡大図である。シャシー２１は４つの車輪の近傍に磁石２７を取り付けている。磁石２７は、鋼製の切断対象物と所定間隔、本実施形態では数ｍｍ程度の間を設けて、走行時の抵抗とならないようにシャシー２１に取り付けている。本実施形態の磁石２７は切断対象物に直に接触させずに、所定間隔を開けても吸着力が得られるような磁石、例えばネオジム磁石を用いている。
シャシー２１の中央付近には直動式切断部３０のエンドミル３２が貫通して切断方向に移動可能なスペースを有する長孔状の切断用開口２８を設けている。
図２は、自走式走行体の平面図である。図示のように自走式走行体２０は、所定の強度を有する非磁性体の金属部材（アルミなど）を用い、平面視でほぼ矩形のシャシー２１を備え、シャシー２１の四隅に４つの車輪を配置している。各車輪はシャフト２３の両端を軸受け２４で軸支し、シャフト２３の軸心をシャシー２１の対向する一対の側面と平行に配置している。図２の紙面で上部の２つの車輪を前輪２２ａ，２２ｂとし、紙面で下部の２つの車輪を後輪２２ｃ，２２ｄとし、後輪２２ｃ，２２ｄにモータ２５を取り付けている。モータ２５は電動、圧縮エア、油圧などを駆動源に用いることができる。前輪２２ａ，２２ｂは、駆動輪となる後輪２２ｃ，２２ｄとチェーン２６又は無端ベルトで連結されて従動輪となる。このような車輪は２台のモータ２５を同一方向に正又は逆回転させれば走行体が前進又は後進する。また２台のモータ２５を互いに逆回転させれば、その場で旋回する。
なお、モータ２５又は車輪にはブレーキ（不図示）を内蔵しており、ブレーキ作動中、車輪は完全にロックされて回転しない。またモータ２５又は車輪にはエンコーダを内蔵しており、自走式走行体２０の移動距離を検出することができる。
図４は図２中のＡ－Ａ断面の拡大図である。シャシー２１は４つの車輪の近傍に磁石２７を取り付けている。磁石２７は、鋼製の切断対象物と所定間隔、本実施形態では数ｍｍ程度の間を設けて、走行時の抵抗とならないようにシャシー２１に取り付けている。本実施形態の磁石２７は切断対象物に直に接触させずに、所定間隔を開けても吸着力が得られるような磁石、例えばネオジム磁石を用いている。
シャシー２１の中央付近には直動式切断部３０のエンドミル３２が貫通して切断方向に移動可能なスペースを有する長孔状の切断用開口２８を設けている。
【0013】
（直動式切断部３０）
図３は直動式切断部の斜視図である。図示のように直動式切断部３０は、鋼製の切断対象物を無火気で切断できるエンドミル３２と、エンドミル３２の刃物を切断対象物の主面に対して直交する方向（切断対象物の厚み方向（図３中の矢印ａ））に進退移動して切り込める第１直動機構３４と、切断対象物の主面上で直線状にエンドミル３２の刃物を移動させる（図３中の矢印ｂ）第２直動機構４０を備えている。
第１直動機構３４及び第２直動機構４０は、一方の主面にエンドミル３２を備え、他方の主面に第１リニアガイド３７ａと、この第１リニアレール３５ａを摺動する第１スライダ３９ａ（図２参照）を備えた平板状の第１フレーム３４ａと、一方の主面に第１リニアガイド３７ａが螺合する第１送りねじ３６ａ及び一対の第１リニアレール３５ａを備え、他方の主面に第２リニアレール３５ｂを摺動する第２スライダ３９ｂ（図２参照）を備えた平板上の第２フレーム３４ｂと、第２フレーム３４ｂの上面に接続して第１送りねじ３６ａの第１駆動モータ３８ａ及び第２送りねじに螺合する第２リニアガイド（不図示）を備えた平板状の第３フレーム３４ｃと、側面に第２リニアレール３５ｂを、上面に第２送りねじ３６ｂ及び第２駆動モータ３８ｂを有する角柱状の第４フレーム３４ｄに取り付けている。
第１及び第２フレーム３４ａ，３４ｂの間には一対の第１リニアレール３５ａを両端に配置し、その間（中心）に第１送りねじ３６ａを配置し、長手方向がシャシー２１の主面に対して直交する方向（図３中の矢印ａ）に沿って取り付けている。
このような構成により第１直動機構３４は、第１駆動モータ３８ａを正又は逆回転させると第１フレーム３４ａが第２フレーム３４ｂを起点として上下方向（切断対象物の厚み方向）に進退移動する。これに伴い第１フレーム３４ａに取り付けたエンドミル３２の刃物が切断対象物に切り込める。
また第２直動機構４０は、第２駆動モータ３８ｂを正又は逆回転させると第１～第３フレーム３４ａ，３４ｂ，３４ｃが第４フレーム３４ｄを起点としてフレームの長手方向に進退移動する。これに伴い第１フレーム３４ａに取り付けたエンドミル３２の刃物が切断対象物をリニアレールに沿って直線状に切断できる。
なお第１及び第２直動機構３４，４０は、上下左右に移動するエンドミル３２がメカエンド又は適正位置で停止するリミットスイッチ（不図示）を内蔵しており、リミットスイッチが作動するとエンドミル３２の上下左右いずれかの移動が停止する構成を採用している。
図３は直動式切断部の斜視図である。図示のように直動式切断部３０は、鋼製の切断対象物を無火気で切断できるエンドミル３２と、エンドミル３２の刃物を切断対象物の主面に対して直交する方向（切断対象物の厚み方向（図３中の矢印ａ））に進退移動して切り込める第１直動機構３４と、切断対象物の主面上で直線状にエンドミル３２の刃物を移動させる（図３中の矢印ｂ）第２直動機構４０を備えている。
第１直動機構３４及び第２直動機構４０は、一方の主面にエンドミル３２を備え、他方の主面に第１リニアガイド３７ａと、この第１リニアレール３５ａを摺動する第１スライダ３９ａ（図２参照）を備えた平板状の第１フレーム３４ａと、一方の主面に第１リニアガイド３７ａが螺合する第１送りねじ３６ａ及び一対の第１リニアレール３５ａを備え、他方の主面に第２リニアレール３５ｂを摺動する第２スライダ３９ｂ（図２参照）を備えた平板上の第２フレーム３４ｂと、第２フレーム３４ｂの上面に接続して第１送りねじ３６ａの第１駆動モータ３８ａ及び第２送りねじに螺合する第２リニアガイド（不図示）を備えた平板状の第３フレーム３４ｃと、側面に第２リニアレール３５ｂを、上面に第２送りねじ３６ｂ及び第２駆動モータ３８ｂを有する角柱状の第４フレーム３４ｄに取り付けている。
第１及び第２フレーム３４ａ，３４ｂの間には一対の第１リニアレール３５ａを両端に配置し、その間（中心）に第１送りねじ３６ａを配置し、長手方向がシャシー２１の主面に対して直交する方向（図３中の矢印ａ）に沿って取り付けている。
このような構成により第１直動機構３４は、第１駆動モータ３８ａを正又は逆回転させると第１フレーム３４ａが第２フレーム３４ｂを起点として上下方向（切断対象物の厚み方向）に進退移動する。これに伴い第１フレーム３４ａに取り付けたエンドミル３２の刃物が切断対象物に切り込める。
また第２直動機構４０は、第２駆動モータ３８ｂを正又は逆回転させると第１～第３フレーム３４ａ，３４ｂ，３４ｃが第４フレーム３４ｄを起点としてフレームの長手方向に進退移動する。これに伴い第１フレーム３４ａに取り付けたエンドミル３２の刃物が切断対象物をリニアレールに沿って直線状に切断できる。
なお第１及び第２直動機構３４，４０は、上下左右に移動するエンドミル３２がメカエンド又は適正位置で停止するリミットスイッチ（不図示）を内蔵しており、リミットスイッチが作動するとエンドミル３２の上下左右いずれかの移動が停止する構成を採用している。
【0014】
図５は自走式走行体の壁面走行の説明図である。同図（１）に示すように、上記自走式走行体２０の駆動力をＦ１とし、車輪と走行面（切断対象物表面）の間の転がり摩擦抵抗をＦ２とし、走行体重量をＭ・ｇ（直動式切断部３０を含む総質量Ｍ、重力加速度をｇ）とし、車輪と走行面との間の静止摩擦力（車輪の動き出しを妨げるように働く摩擦力）をＦ３とする。ここで、自走式走行体２０が壁面を上昇するためには、走行体のモータが発生する駆動力Ｆ１が走行体の転がり抵抗Ｆ２と走行体の重量Ｍ・ｇに打ち勝つ必要がある（駆動力Ｆ１＞転がり摩擦抵抗Ｆ２＋走行体重量Ｍ・ｇ）。さらに、車輪がスリップせずに駆動力Ｆ１を走行面に伝えるためには、静止摩擦力Ｆ３は駆動力Ｆ１より大きい必要がある（静止摩擦力Ｆ３＞駆動力Ｆ１）。
ここで、駆動力Ｆ１＝Ｔ／ｒ・ｎ・Ａ（Ｔ：モータの定格トルク、ｒ：車輪半径、ｎ：機械効率、Ａ：モータ数）、転がり摩擦抵抗Ｆ２＝μ１・Ｎ（μ１：車輪の転がり摩擦係数、Ｎ：車輪の受ける垂直抵抗（磁力の反力）、静止摩擦力Ｆ３＝μ２・Ｎ（μ２：車輪の静止摩擦係数）と表すことができる。
一例として、Ｔ＝７５Ｎｍ、ｒ＝０．０５ｍ、ｎ＝０．７、Ａ＝２台とすると、Ｆ１＝２１００Ｎとなる。
図５（２）は本実施形態で用いた磁石について、磁石と吸着面との離隔距離（ｍｍ）をパラメータとした磁石の吸着力（Ｎ）の変化を計算により求めたグラフである。例えば離隔距離が７ｍｍの場合、吸着力は１７５４Ｎとなる。本実施形態では磁石を４個用いているので、自走式走行体２０の走行面の吸着力は１７５４Ｎ×4＝７０１６Ｎとなる。よって、この吸着力をすべて車輪で受けたとすると、車輪が吸着面から受ける垂直抗力Ｎ＝７０１６Ｎとなる。従って、転がり摩擦抵抗μ１＝０．０１とした場合、走行体の転がり摩擦抵抗Ｆ２は７０Ｎとなる。
また走行体の質量を７０ｋｇとすると、Ｍ・ｇ＝７０×９．８＝６８６Ｎとなる。
また車輪（車輪（ゴム製）と壁面（鋼材））の静止摩擦係数μ２＝０．５とすると、Ｆ３＝３５０８Ｎとなる。
そうするとＦ１－Ｆ２－Ｍ・ｇ＞０であれば良く、２１００Ｎ－７０Ｎ－６８６Ｎ＝１３４４Ｎ＞０となり、かつＦ３－Ｆ１＞０であれ良く、３５０８Ｎ－２１００Ｎ＝１４０８Ｎ＞０となるため、自走式走行体は壁面を走行することができる。
ここで、駆動力Ｆ１＝Ｔ／ｒ・ｎ・Ａ（Ｔ：モータの定格トルク、ｒ：車輪半径、ｎ：機械効率、Ａ：モータ数）、転がり摩擦抵抗Ｆ２＝μ１・Ｎ（μ１：車輪の転がり摩擦係数、Ｎ：車輪の受ける垂直抵抗（磁力の反力）、静止摩擦力Ｆ３＝μ２・Ｎ（μ２：車輪の静止摩擦係数）と表すことができる。
一例として、Ｔ＝７５Ｎｍ、ｒ＝０．０５ｍ、ｎ＝０．７、Ａ＝２台とすると、Ｆ１＝２１００Ｎとなる。
図５（２）は本実施形態で用いた磁石について、磁石と吸着面との離隔距離（ｍｍ）をパラメータとした磁石の吸着力（Ｎ）の変化を計算により求めたグラフである。例えば離隔距離が７ｍｍの場合、吸着力は１７５４Ｎとなる。本実施形態では磁石を４個用いているので、自走式走行体２０の走行面の吸着力は１７５４Ｎ×4＝７０１６Ｎとなる。よって、この吸着力をすべて車輪で受けたとすると、車輪が吸着面から受ける垂直抗力Ｎ＝７０１６Ｎとなる。従って、転がり摩擦抵抗μ１＝０．０１とした場合、走行体の転がり摩擦抵抗Ｆ２は７０Ｎとなる。
また走行体の質量を７０ｋｇとすると、Ｍ・ｇ＝７０×９．８＝６８６Ｎとなる。
また車輪（車輪（ゴム製）と壁面（鋼材））の静止摩擦係数μ２＝０．５とすると、Ｆ３＝３５０８Ｎとなる。
そうするとＦ１－Ｆ２－Ｍ・ｇ＞０であれば良く、２１００Ｎ－７０Ｎ－６８６Ｎ＝１３４４Ｎ＞０となり、かつＦ３－Ｆ１＞０であれ良く、３５０８Ｎ－２１００Ｎ＝１４０８Ｎ＞０となるため、自走式走行体は壁面を走行することができる。
【0015】
図６は自走式走行体の停止中における切削抵抗の説明図である。自走式走行体２０が停止中（モータ又は車輪のブレーキでロックされた状態）に直動式切断部３０で切断するときの切断面と平行な面内に生じる切削抵抗は、エンドミルの送り方向の力Ｆ４と送りと直交方向の力Ｆ５となる。これらの切削抵抗Ｆ４，Ｆ５と装置重量Ｍ・ｇの合力が自走式走行体２０の静止摩擦力Ｆ３より小さい範囲では、自走式走行体２０は停止した位置に留まることができるので切り曲がりが発生しないと考えることができる（Ｆ３＞Ｆ４＋Ｆ５＋Ｍ・ｇ）。同図（２）はΦ１２ｍｍのラフィングエンドミル（エンドミル回転数７５０ｒｐｍ）で２２ｍｍの厚鋼板を切断するときに生じる切削抵抗（Ｎ）と送り速度（ｍｍ／分）の関係の例を示す。また同図（３）は切断作業中に装置に加わる外力の合計（同図（２）に示した切断抵抗Ｆ４，Ｆ５と装置重量Ｍ・ｇのベクトル和）とエンドミルの送り速度の関係を示したものである。同図に示すように、エンドミルの送り速度約５０ｍｍ／分で外力の合計値が自走式走行体２０の静止摩擦力Ｆ３（３５０８Ｎ）とほぼ等しくなる。よって５０ｍｍ／分より低い送り速度であれば、装置の落下や斫り曲がりを生じずに切断作業ができることとなる。
【0016】
［遠隔切断方法］
上記構成による本発明の遠隔切断装置を用いた遠隔切断方法について、以下説明する。図１は本発明の遠隔切断方法の説明図である。
（ステップ１）
自走式走行体２０を外板に吸着させて切断開始位置Ｓまで移動した後、停止させる（図１（ａ）参照）。
（ステップ２）
第１直動機構３４によりエンドミル３２の刃物を切断対象物の板厚方向に切り込ませる。適切な位置（深さ）でリミットスイッチが作動して下方向への切り込みが自動停止する（図１（ａ）参照）。
（ステップ３）
次に第２直動機構４０によりエンドミル３２を第２リニアレール３５ｂの長手方向にそって直線状に切断ストローク（第２リニアレール３５ｂ上の第２リニアガイドの移動長さ）分だけ切断する。第２リニアガイドが第２リニアレール３５ｂのメカエンドまで移動するとリミットスイッチが作動して自動停止する（図１（ｂ）参照）。
（ステップ４）
第２直動機構４０を切断開始位置Ｓまで逆方向に送る（移動する）。同様に第２リニアガイドが第２リニアレール３５ｂのメカエンドまで移動するとリミットスイッチが作動して自動停止する（図１（ｃ）参照）。
（ステップ５）
自走式走行体２０を切断ストローク（切断長さ）分だけ直進移動させる。モータ２５又は車輪にはエンコーダでストロークに相当する走行体の移動距離を検出して自動停止する。
上記ステップ２～５を切断対象物の切断終了位置まで繰り返す。
上記構成による本発明の遠隔切断装置を用いた遠隔切断方法について、以下説明する。図１は本発明の遠隔切断方法の説明図である。
（ステップ１）
自走式走行体２０を外板に吸着させて切断開始位置Ｓまで移動した後、停止させる（図１（ａ）参照）。
（ステップ２）
第１直動機構３４によりエンドミル３２の刃物を切断対象物の板厚方向に切り込ませる。適切な位置（深さ）でリミットスイッチが作動して下方向への切り込みが自動停止する（図１（ａ）参照）。
（ステップ３）
次に第２直動機構４０によりエンドミル３２を第２リニアレール３５ｂの長手方向にそって直線状に切断ストローク（第２リニアレール３５ｂ上の第２リニアガイドの移動長さ）分だけ切断する。第２リニアガイドが第２リニアレール３５ｂのメカエンドまで移動するとリミットスイッチが作動して自動停止する（図１（ｂ）参照）。
（ステップ４）
第２直動機構４０を切断開始位置Ｓまで逆方向に送る（移動する）。同様に第２リニアガイドが第２リニアレール３５ｂのメカエンドまで移動するとリミットスイッチが作動して自動停止する（図１（ｃ）参照）。
（ステップ５）
自走式走行体２０を切断ストローク（切断長さ）分だけ直進移動させる。モータ２５又は車輪にはエンコーダでストロークに相当する走行体の移動距離を検出して自動停止する。
上記ステップ２～５を切断対象物の切断終了位置まで繰り返す。
【0017】
このように大型タンク類の外板に吸着し、エンドミルを板厚方向に切り込ませた後に、他方の直動機構でエンドミルを送って胴板を切断する。その後、直動機構でエンドミルを一旦、切断開始位置まで戻した後、走行体を切断終点位置まで前進させる。走行体を前進させた後、再びエンドミルを送って切断する。このように切断と走行を交互に繰り返す。切断作業中は自走式走行体が切断対象物の壁面に吸着することで、直動式切断部による切断反力を抑えて切り曲がりせずに直線状に切断することができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。
また、本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。
【符号の説明】
【0018】
２０ 自走式走行体
２１ シャシー
２２ａ，２２ｂ 前輪
２２ｃ，２２ｄ 後輪
２３ シャフト
２４ 軸受け
２５ モータ
２６ チェーン
２７ 磁石
２８ 切断用開口
３０ 直動式切断部
３２ エンドミル
３４ 第１直動機構
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ 第１～第４フレーム
３５ａ，３５ｂ 第１及び第２リニアレール
３６ａ，３６ｂ 第１及び第２送りねじ
３７ａ 第１リニアガイド
３８ａ，３８ｂ 第１，第２駆動モータ
３９ａ，３９ｂ 第１及び第２スライダ
４０ 第２直動機構
２１ シャシー
２２ａ，２２ｂ 前輪
２２ｃ，２２ｄ 後輪
２３ シャフト
２４ 軸受け
２５ モータ
２６ チェーン
２７ 磁石
２８ 切断用開口
３０ 直動式切断部
３２ エンドミル
３４ 第１直動機構
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ 第１～第４フレーム
３５ａ，３５ｂ 第１及び第２リニアレール
３６ａ，３６ｂ 第１及び第２送りねじ
３７ａ 第１リニアガイド
３８ａ，３８ｂ 第１，第２駆動モータ
３９ａ，３９ｂ 第１及び第２スライダ
４０ 第２直動機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
