JP3971244B2

JP3971244B2 - Dismantling device and dismantling method

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Publication number: JP3971244B2
Application number: JP2002159762A
Authority: JP
Inventors: 壽男長谷川; 俊光荒木; 英幸平澤; 剛木村
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP2004003741A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内容物を有するたとえば砲弾などを解体する解体装置および解体方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業技術の発達に伴い、危険物や有害物が工業的に生産され、これらの内在する製品が使用されるようになっている。たとえば原子力発電の燃料に用いられる核燃料は、容器内に危険かつ有害な放射性物質を内蔵している。また戦争などにおいて弾薬として用いられる砲弾は、容器内に炸薬や有害化学物質を内蔵している。
【０００３】
前述の核燃料や砲弾などは解体処理されることがある。たとえば使用済み核燃料には再処理されるものがあり、使用済み核燃料を再処理するときには一旦解体する必要がある。使用済み核燃料を解体のために切断するとき、切断位置をあやまたずに切断しなければ、内部の放射性物質を効率良く回収できない。
【０００４】
また砲弾は、世界各地で発生した紛争において大量に使用され、不発弾として残るものもあり、また生産されたものの使用されずに遺棄されたものも大量に存在する。このような砲弾を放置したままにしておくと、万一爆発事故が発生したとき大惨事を招く恐れがあるので、安全かつ迅速に解体処理することが強く望まれている。
【０００５】
このような砲弾を解体の対象とする先行技術には、たとえば特開２００２−４８４９９および特開２００２−４８５００などがある。特開平２００２−４８４９９は、複数のウォータージェットを砲弾の径方向に沿って砲弾に当てることによって、１度の機会で砲弾を複数の輪切りにする技術を開示する。特開２００２−４８５００は、砲弾頭部に設けられる弾頭部近傍を横切断して炸薬を除去した後、砲弾を形成する外筒部に開口部を形成して内蔵される化学物質を除去する技術が開示される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
砲弾を解体処理するとき、信管等を含む弾頭（着火剤）部に対して不用意に衝撃を与えると爆発する恐れがあるので、衝撃が少なくなるように抑制し、かつ爆発を惹起する恐れのない位置で切断しなければならない。特に、炸薬と有害化学物質とをともに内蔵する種類の砲弾では、有害化学物質が炸薬に混入すると、炸薬を燃焼や中和によって処理するとき有毒ガスが発生するなどの危険性があるので、解体処理時に炸薬と有害化学物質とが混じらないようにすることが必要であり、安全性を確保するためには、切断位置を一層厳密に定めて切断しなければならない。
【０００７】
しかしながら、前述の特開２００２−４８４９９には、砲弾の解体作業効率を向上する技術が開示されているのみであり、砲弾を安全に解体するべく適切な切断位置を定める技術が開示されていない。また特開２００２−４８５００には、弾頭部近傍を切断するに際して、たとえばレントゲン撮影して内部構造を認識したうえで、爆発のおそれのない部位を決定することができるという技術思想が開示されているけれども、砲弾解体方法において切断位置を定めるための単なる思想の開示にとどまり、砲弾の内部構造に関する精度の高い情報を得る手段、また内部構造の認識をいかにして切断位置の決定に結びつけるかという手段の具体的な構成は、何ら明らかにされていない。
【０００８】
本発明の目的は、危険物および／または有害物などの内容物を有する被解体物を安全に切断できる切断位置を精度よく定めることができ、定められた切断位置を効率良く切断することのできる解体装置および解体方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内容物を有し、内筒と外筒とを備える被解体物を解体する解体装置において、
前記被解体物の内部構造に関する位置情報を少なくとも２方向から非破壊的に検出する非破壊位置検出手段と、
前記非破壊位置検出手段によって検出される位置情報に基づき、被解体物の切断位置および内筒の回転軸線を位置決めする位置決め手段と、
被解体物を保持し、被解体物を保持した状態で回転させる回転駆動手段と、
前記回転駆動手段による回転中心と前記位置決め手段によって位置決めされる被解体物の内筒の回転軸線とを一致させるように装着する装着手段と、
前記回転駆動手段に保持される被解体物を、前記位置決め手段によって位置決めされる被解体物の切断位置で切断する切断手段とを含むことを特徴とする解体装置である。
【００１０】
本発明に従えば、解体装置は、内容物を有する被解体物の内部構造に関する位置情報を少なくとも２方向から非破壊的に検出する非破壊位置検出手段と、非破壊位置検出手段によって検出される位置情報に基づき、被解体物の切断位置および内筒の回転軸線を位置決めする位置決め手段と、被解体物を保持し、被解体物を保持した状態で回転させる回転駆動手段と、回転駆動手段による回転中心と位置決め手段によって位置決めされる被解体物の内筒の回転軸線とを一致させるように装着する装着手段と、保持される被解体物を切断位置で切断する切断手段とを含んで構成される。
【００１１】
このように構成される解体装置は、少なくとも２方向から得られる被解体物の内部構造に関する位置情報に基づいて、被解体物を解体するために切断する切断位置を適切な位置に精度よく定めることができる。このことによって、被解体物の切断時において内容物であるたとえば危険物や有害物の爆発、漏出および混入等を防止し、被解体物切断後における洗浄および回収処理を容易に行うことが可能になるので、安全かつ効率的に被解体物を解体できる解体装置の提供が実現される。
また解体装置は、回転駆動手段による回転中心と被解体物の内筒の回転軸線とを一致させた状態で、被解体物を回転軸線まわりに回転させながら切断することができる。このように、非破壊位置検出手段による内部構造に関する位置情報に基づいて被解体物の内筒の回転軸線を位置決めするので、被解体物がたとえば腐食や変形している状態であっても、その回転軸線を正確に位置決めし、回転軸線まわりに回転させて切断することが可能になる。また切断手段を被解体物のまわりに回転させるという大掛かりな回転駆動手段を設ける必要がなくなるので、装置価格を低く抑制することができるとともに装置をコンパクトにすることができる。また切断手段を被解体物のまわりに回転させて切断する場合に比べて、切断効率を向上し解体処理能力を高めることができる。
【００１５】
また本発明は、前記非破壊位置検出手段は、
前記被解体物に対して放射線を照射する放射線発生手段と、
前記放射線発生手段からの放射線を検知する放射線検知手段と、
前記放射線検知手段による検知出力を画像処理することによって前記被解体物の内部構造に関する位置情報を検出する画像処理部とを含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、非破壊位置検出手段は、被解体物に対して放射線を照射する放射線発生手段と、放射線発生手段からの放射線を検知する放射線検知手段と、放射線検知手段による検知出力を画像処理して前記被解体物の内部構造に関する位置情報を検出する画像処理部とを含む。被解体物に放射線を透過させることによって得られる内部構造に関する位置情報は、精度が高く、容易に可視化され得るとともに、制御信号に変換することも容易である。
【００１７】
また本発明は、前記切断手段によって被解体物に形成される開口部をとおして前記被解体物の内部を洗浄する洗浄手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、解体装置は、被解体物の内部を洗浄する洗浄手段を含む。このことによって、被解体物の内容物を除去または回収することが可能になる。
【００１９】
また本発明は、前記切断手段および洗浄手段は、ウォータージェット装置であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、切断手段および洗浄手段は、ウォータージェット装置である。ウォータージェットは、被解体物に与える衝撃力が小さいので、被解体物が不所望に損壊することを防止でき、また使用される水が冷却効果を有するので、被解体物の内容物の不所望な反応を防止することができる。このように、ウォータージェット装置は、切断および洗浄手段として好適に用いられる。
【００２１】
また本発明は、前記被解体物は、砲弾であることを特徴とする。
本発明に従えば、炸薬や有害化学物質などの内在する砲弾を、安全かつ効率的に解体処理することができる。
【００２２】
また本発明は、内容物を有し、内筒と外筒とを備える被解体物を解体する解体方法において、
前記被解体物の内部構造に関する位置情報を少なくとも２方向から非破壊的に検出し、
前記位置情報に基づき、被解体物の切断位置およびおよび内筒の回転軸線を位置決めし、
前記切断位置および内筒の回転軸線の位置決めされた被解体物を、内筒の回転軸線まわりに回転可能に保持し、
前記被解体物を前記回転軸線まわりに回転しながら前記切断位置で切断することを特徴とする解体方法である。
【００２３】
また本発明は、内容物を有し、内筒と外筒とを備える被解体物を解体する解体方法において、
前記被解体物の内部構造に関する位置情報を少なくとも２方向から非破壊的に検出し、
前記位置情報に基づき、被解体物の切断位置および内筒の回転軸線を位置決めし、
前記切断位置および内筒の回転軸線の位置決めされた被解体物を保持し、
前記被解体物の切断に用いる切断手段を、前記回転軸線まわりに回転または前記回転軸線に直交する方向に移動しながら前記切断位置で前記被解体物を切断することを特徴とする解体方法である。
また本発明は、前記切断手段は、ウォータージェット装置であることを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、内容物を有し、内筒と外筒とを備える被解体物の内部構造に関する位置情報を少なくとも２方向から非破壊的に検出し、その位置情報に基づいて被解体物の切断位置および内筒の回転軸線を位置決めし、切断位置および回転軸線の位置決めされた被解体物を、回転軸線まわりに回転しながら切断位置で切断、または前記被解体物の切断に用いる切断手段、たとえばウォータージェット装置をノズルを前記回転軸線まわりに回転もしくは前記回転軸線に直交する方向に移動しながら前記切断位置で切断するので、被解体物を安全に切断できる切断位置を精度よく定めることができ、定められた切断位置を効率良く切断することのできる解体方法が実現される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である解体装置１の構成を簡略化して示す図であり、図２は図１に示す解体装置１によって解体される被解体物の１例である砲弾２の構成を簡略化して示す断面図である。本実施の形態では、解体装置１を用いて解体される対象物である被解体物として炸薬や有害化学物質等の内在する砲弾２について例示する。図２には、砲弾２の１例について、その構造を簡略化して示す。
【００２６】
砲弾２は、外筒３と、内筒４とを備え、内筒４内に爆発物であるたとえばＴＮＴ火薬などの炸薬５が収納され、外筒３と内筒４とによって形成される間隙６に有害化学物質１３であるたとえばマスタードなどが収納される。外筒３の先端部には、着火剤部７が設けられ、着火剤部７は、信管８と伝火薬部９とを含む。伝火薬部９は、有底筒状に形成される伝火薬筒１０の内部に着火薬１１を収納し、信管８は、伝火薬筒１０の先端に装着される。なお、外筒３の基端部には羽根部材１２が連設されている
砲弾２の解体に際しては、砲弾２を切断して開口部を形成し、開口部から炸薬５と有害化学物質１３とが混じらないようにそれぞれを取出さなければならない。しかしながら、砲弾２には、一般的に信管８に衝撃力が加えられると発火して着火薬１１に着火し、着火薬１１の燃焼が内筒４内の炸薬５を爆発させ、有害化学物質１３が爆発によって飛散するという危険性が有る。したがって、砲弾２の解体作業時に、このような爆発事故の発生を防止するべく、たとえば切断線１４に示すような位置を正確に位置決めして砲弾２を切断し、信管８を傷つけることなく、また信管８に衝撃力を与えることなく除去することが求められる。
【００２７】
また、解体作業時に炸薬５と有害化学物質１３とが混じらないように有害化学物質１３を取出すためには、炸薬５の漏出しないような位置、たとえば図２中の切断線１５を正確に位置決めして切断することが求められる。解体装置１は、このような砲弾２の解体における切断時の正確な位置決めと、切断と、さらに洗浄とを実現することができる。
【００２８】
図１に戻り、解体装置１は、砲弾２の内部構造に関する位置情報を少なくとも２方向から非破壊的に検出する非破壊位置検出手段２１と、非破壊位置検出手段２１によって検出される位置情報に基づき、砲弾２の切断位置を位置決めする位置決め手段２２および砲弾２の回転軸線を位置決めするもう一つの位置決め手段２３と、位置決め手段２２およびもう一つの位置決め手段２３によって切断位置および回転軸線の位置決めされた砲弾２を保持する保持手段２４と、保持手段２４に保持される砲弾２を切断位置で切断する切断手段２５と、切断手段２５によって砲弾２に形成される開口部をとおして砲弾２の内部を洗浄する洗浄手段４８とを含む。
【００２９】
図１（ａ）には、解体装置１に備わる把持搬送装置２６によって、ステージ２７上に載置される砲弾２が把持される状態を示す。把持搬送装置２６は、いわゆるマニピュレータ型の操作ロボットであり、基台２８と、基台２８に対して回転自在に設けられるリンク部材２９ａ，２９ｂと、リンク部材２９ａ，２９ｂに装着されリンク部材相互の角変位によって進退自在であるアーム部材３０と、アーム部材３０の先端に回転自在に支持され、２本のフィンガー状部材の間隔を制御することによって砲弾２を把持することのできる把持機構を備える把持部材３１とを含む。
【００３０】
基台２８には、把持搬送装置２６の動作を制御する制御部が備えられる。制御部には、把持搬送装置２６の動作を制御する基本動作プログラムが備えられるとともに、リンク部材２９ａ，２９ｂおよびアーム部材３０の動作によって、３次元的に移動可能に構成される把持部材３１の位置を検知することのできる３次元座標系が、予め備えられる。また図示しないけれども基台２８には、電源スイッチ、制御部に対して制御信号を入力するための入力手段および操作ボタン等が設けられる。なお、制御部および操作ボタン等は、基台２８の代わりに、基台２８とは分離されリモート制御可能な操作盤などに設けられてもよい。
【００３１】
ステージ２７の上方に設けられる第１ＣＣＤカメラ３３は、砲弾２の外観を撮像し、接続線３４を介して撮像した画像情報を画像処理装置３５に入力する。砲弾２の外観形状には、画像処理装置３５によって座標が付与され、この座標情報が画像処理装置３５から接続線４７を介して把持搬送装置２６の制御部に入力される。制御部では、砲弾２の外観に対する座標情報と、把持部材３１の位置に関する座標情報とを合わせることによって、砲弾２の把持位置を定めて把持することができる。
【００３２】
このとき、把持されるべき砲弾２の載置されている位置は、次のようにして把持搬送装置２６に認識される。ステージ２７の寸法とステージ２７の基台２８に対する相対的な設置位置とを予め基台２８に備わる制御部に入力しておき、前述の第１ＣＣＤカメラ３３により撮像され画像処理装置３５から制御部に入力される砲弾２およびステージ２７の位置に関する座標情報と合わせることによって、把持搬送装置２６は、砲弾２の載置されている位置を認識する。また把持搬送装置２６は、把持した砲弾２を非破壊位置検出手段２１の検査位置まで搬送することができる。
【００３３】
図１（ｂ）には、非破壊位置検出手段２１の構成を簡略化して示す。非破壊位置検出手段２１は、砲弾２に対して放射線を照射する放射線発生手段３６と、放射線発生手段３６からの放射線を検知する放射線検知手段３７と、電源等を収容する放射線装置本体３８と、放射線検知手段３７によって検出される内部構造に関する画像情報を処理する画像処理部である前述の画像処理装置３５とを含む。なお支持部材３９に一体的に対向するように設けられる放射線発生手段３６と放射線検知手段３７とは、放射線装置本体３８に設けられる図示しない回転駆動手段によって、支持部材３９の支持軸４０まわりに相対的な位置関係を維持したまま回転可能に構成される。すなわちこのように構成される非破壊位置検出手段２１によれば、把持搬送装置２６によって放射線発生手段３６と放射線検知手段３７との間に配置される砲弾２を、任意の方向から放射線透過撮影することが可能になる。
【００３４】
本実施の形態では、放射線発生手段３６にＸ線発生器を用い、放射線検知手段３７にＩ．Ｉ．（Image Intensifier）を用いた。放射線発生手段３６は、一般的なＸ線管であり、装置本体３８にそなわる電源から供給される電力によって加熱されるフィラメントから発生する電子線が、ターゲットに衝突することによってＸ線を発生し放射する。
【００３５】
放射線検知手段３７に用いられるＩ．Ｉ．は、一種の受光器であり、放射線発生手段３６であるＸ線発生器によって発生され、Ｉ．Ｉ．３７との間に位置する砲弾２を透過したＸ線と、砲弾２の周辺を通過したＸ線とを受光し、受光したＸ線の線量に応じて砲弾２の透過画像情報を検出することができる。Ｉ．Ｉ．３７で検出される透過画像情報は、Ｘ線量に応じた電圧に変換するなどの方法によって、容易に電気信号に変換される。またこの電気信号を利用し、陰極線管や液晶ディスプレイを用いて砲弾２の内部構造を容易に可視化することも可能である。
【００３６】
Ｉ．Ｉ．３７で検出される砲弾２の透過画像情報は、接続線４１を介して画像処理装置３５に入力される。このとき、砲弾２の透過画像情報は、少なくとも２以上の方向から撮影されて画像処理装置３５に入力される。画像処理装置３５には、たとえばコンピュータ断層撮影（Computed Tomography：ＣＴ）解析機能が備えられ、２以上の方向からの透過画像情報が与えられることによって、透過画像情報を合わせ、人間が左右の目から得られる画像情報を合成して立体的画像としての情報を得るように、砲弾２の内部構造に関する正確な位置情報を立体的に得ることが可能になる。
【００３７】
砲弾２の透過画像情報を得るための２以上の撮像方向は、特に限定されることなく、６０度角変位方向からでもよく、９０度角変位方向からでもよい。また２方向を超えて９０度ピッチの４方向から撮像してもよく、また６０度ピッチの６方向から撮像してもよい。最も好ましくは、３６０度全周方向からの透過画像情報を得ることであり、このことによって内部構造に関する位置情報は極めて精度の高いものとなる。
【００３８】
以下参考までに砲弾の１方向における内部構造に関する位置情報の検出例を示す。図３は、模擬砲弾４２の透過画像であるＸ線写真を示す図である。非破壊位置検出手段２１では、砲弾２の内部構造に関する位置情報は、前述のように電気信号に変換して解析処理されるけれども、参考に模擬砲弾４２を用いてその内部構造を可視化した例を、Ｘ線透過写真で図３に示す。模擬砲弾４２は、前述の砲弾２に類似するので、対応する部分については同一の参照符号を付す。図３に示すように、模擬砲弾４２に備わる信管８および伝火薬筒１０が検出されている。画像処理装置３５では、図３に示すような透過画像情報の２以上を解析処理し、内部構造の位置情報として３次元座標を付与する。本実施の形態では、砲弾２の内部構造を非破壊的に検知する手段に放射線を用いるので、以後非破壊位置検出手段２１をＲＴ（Radiographic Testing）装置と呼ぶことがある。
【００３９】
再び図１（ｂ）に戻り、図を参照して砲弾２の切断位置等の位置決めについて説明する。非破壊位置検出手段２１による砲弾２の内部構造に関する位置情報の検出と並行し、第２および第３ＣＣＤカメラ４３，４４によって砲弾２の外観画像情報が検出される。第２ＣＣＤカメラ４３は、砲弾２の長手方向の外観画像情報を検出する。第２ＣＣＤカメラ４３によって検出される外観画像情報は、接続線４５を介して画像処理装置３５に入力され、砲弾２の長手方向の外観形状に対して座標が付与される。
【００４０】
非破壊位置検出手段２１によって検出される内部構造に関する座標情報と、第２ＣＣＤカメラ４３によって検出される長手方向に関する外観形状の座標情報とが、画像処理装置３５において合成されることによって、たとえば信管８などを切断除去するべき位置が、内部構造に関する位置情報に基づいて砲弾２の外観上に正確に定められる。これら砲弾２の切断位置、内部構造に関する座標情報および外観形状に関する座標情報は、接続線４７を介して把持搬送装置２６の制御部に入力され、制御部では、さらに、砲弾２の外観上に定められる切断位置と、把持搬送装置２６によって把持されている位置との関係を、前述の砲弾２を把持する際と同様にして定めることができる。このことによって、把持搬送装置２６の制御部は、砲弾２の内部構造に関する位置情報に基づく正確な切断位置と把持位置との関係を得ることができる。
【００４１】
このように、第２ＣＣＤカメラ４３と、画像処理装置３５と、把持搬送装置２６とは、非破壊位置検出手段２１による砲弾２の内部構造に関する位置情報に基づいて切断位置を位置決めする位置決め手段を構成する。
【００４２】
なお砲弾２の切断位置は、画像処理装置３５に備えられるたとえば液晶ディスプレイなどに表示される砲弾２の透過画像に基づいて、解体操作者が、画像処理装置３５に備えられる入力手段によって指示入力してもよく、また砲弾の種類毎に、画像処理装置３５に備えられるメモリに予めストアされた切断位置の情報に従って画像処理装置３５が定めるように構成されてもよい。切断位置は、１個の砲弾について１箇所に限定されることなく、複数箇所が設定されてもよい。
【００４３】
第３ＣＣＤカメラ４４は、砲弾２の底面方向から見た外観画像情報を検出する。第３ＣＣＤカメラ４４によって検出される外観画像情報は、接続線４６を介して画像処理装置３５に入力され、砲弾２の底面方向からの外観形状に対して座標が付与される。非破壊位置検出手段２１によって検出される内部構造に関する位置情報に対して与えられる座標情報と、第２ＣＣＤカメラ４４によって検出される底面方向からの外観形状に対して与えられる座標情報とが、画像処理装置３５において合成されることによって、たとえば円筒形状に形成されている信管８の回転軸線位置や回転軸線まわりの切断位置などが、内部構造に関する位置情報に基づいて、砲弾２の底面方向から見た座標上に正確に定められる。
【００４４】
さらに、砲弾２の底面方向から見た座標上に定められる前記回転軸線位置や回転軸線まわりの切断位置と、把持搬送装置２６によって把持されている位置との関係は、前述の砲弾２を把持する際と同様にして定められるので、内部構造に関する位置情報に基づく信管８の正確な回転軸線位置や回転軸線まわりの切断位置と、把持位置との関係が定められる。
【００４５】
このように、第２ＣＣＤカメラ４４と、画像処理装置３５と、把持搬送装置２６とは、非破壊位置検出手段２１による砲弾２の内部構造に関する位置情報に基づいて回転軸線や切断位置を位置決めするもう一つの位置決め手段を構成する。
【００４６】
非破壊位置検出手段２１を用いて、２以上の方向から砲弾２の内部構造に関する位置情報を検出することによって、たとえば砲弾の外筒が錆びたり機械的な力を受けて変形して元の形状をとどめない場合、または外筒の中心と信管の中心とが偏心している場合などのように、砲弾の外観形状や外観寸法から切断するべき位置や切断時の回転軸線を定めることができない場合であっても、これらを正確に定めることができる。
【００４７】
図１（ｃ）には、砲弾２の保持手段２４、切断手段２５および洗浄手段４８の構成を簡略化して示す。保持手段２４は、砲弾２を保持した状態で回転させる回転駆動手段４９と、回転駆動手段４９による回転中心と砲弾２の回転軸線とを一致させるように装着する装着手段５０と、装着手段５０を回転自在に支持する軸受部５１とを備える。
【００４８】
図４は、装着手段５０の構成を簡略化して示す平面図である。装着手段５０は、円筒形状を有する金属製の装着枠部材５２と、装着枠部材５２に設けられる（本実施の形態では３つ）固定部材５３とを含む。固定部材５３は、略円柱状で一端部が半球状に形成された金属製部材であり、他端部付近に形成される雄ねじ部が装着枠部材５２を貫通して形成される雌ねじ部に螺合することによって、装着枠部材５２に装着される。固定部材５３は、装着枠部材５２に対してねじ部の螺合によって装着されているので、固定部材５３をその軸線まわりに回転させることによって、装着枠部材５２の半径方向に進退させることができる。
【００４９】
装着手段５０を回転自在に支持する軸受部５１は、スラスト軸受である。軸受部５１の内面側には、厚みの約半分程度の深さまで、装着枠部材５２の外径に等しいかまたはわずかに大きい内径を有する段状の凹部を形成し、凹部の装着枠部材５２の端面部に当接する面にはベアリングが設けられてスラスト軸受を構成する。このことによって、軸受部５１は、前述の凹部に装入される装着手段５０を回転自在に支持することができる。回転駆動手段４９は、たとえば電動機であり、歯車またはプーリなどを介して軸受部５１に支持される装着手段５０をその回転中心６１のまわりに回転させることができる。
【００５０】
図１（ｃ）に戻って、切断手段２５および洗浄手段４８は、ハウジング５４と、ハウジング５４内に設けられる第１ウォータージェットノズル５５（以後、ウォータージェットをＷＪと略記する）と第２ＷＪノズル５６と、第１および第２ＷＪノズル５５，５６に水を供給する水供給装置とを備える。なお図１（ｃ）では水供給装置は、省略されている。
【００５１】
ハウジング５４は、金属製の箱構造を有する外殻部材であり、ハウジング枠部材５７と、側板５８と、天板５９と、底板６０と、天板５９に設けられる間挿部材６３とを含んで構成される。前述の軸受部５１は、間挿部材６３の予め定められる位置に固設される。
【００５２】
第１および第２ＷＪノズル５５，５６は、水供給装置から供給される水をＷＪとして噴射し、砲弾２を切断および／または洗浄する。ＷＪは、衝撃力が小さいので被解体物が不所望に損壊することを防止でき、また使用される水が冷却効果を有するので、被解体物に内蔵される危険物や有害物の不所望な反応を防止することが可能であり、砲弾２の切断および洗浄に好適に用いることができる。第１および第２ＷＪノズル５５，５６は、その用途が切断または洗浄のいずれかに限定されるものではなく、切断または洗浄のいずれの用途に使用されてもよい。本実施の形態では、第１および第２ＷＪノズル５５，５６は、いずれもハウジング５４内の予め定められる位置に設置され、第１ＷＪノズル５５が切断に用いられ、第２ＷＪノズル５６が、切断と洗浄とに用いられる。
【００５３】
以下に砲弾２の切断位置および回転中心の、切断および洗浄手段２５，４８に対する位置決めについて説明する。前述のように、画像処理装置３５から入力される砲弾２の切断位置および回転軸線位置についての座標情報と把持搬送装置２６の制御部に備わる把持部材３１の位置についての３次元座標情報とによって、把持搬送装置２６は、砲弾の切断位置、回転軸線を３次元座標系の所望の位置に位置決めすることができる。本実施の形態における所望の位置とは、砲弾２の回転軸線を装着手段５０の回転中心６１に一致させる位置であり、また砲弾２の切断位置を第１および第２ＷＪノズル５５，５６のＷＪ噴射位置に一致させる位置である。
【００５４】
ハウジング５４の寸法およびハウジング５４の把持搬送装置２６に対する相対的な設置位置に関する座標情報、ハウジング５４に設けられる装着手段５０およびその回転中心６１の座標情報、第１および第２ＷＪノズル５５，５６の座標情報を予め把持搬送装置２６の制御部に入力しておくことによって、把持搬送装置２６は、把持している砲弾２の回転軸線を装着手段５０の回転中心６１に一致させ、切断位置を第１および第２ＷＪノズル５５，５６のＷＪ噴射位置に一致させるように位置決めすることができる。このようにして位置決めされた状態で、砲弾２は、装着手段５０の固定部材５３に締付けられ保持手段２４に保持される。
【００５５】
したがって、砲弾２は、図４（ａ）に示す砲弾２の外筒３が錆びて変形している場合や、図４（ｂ）に示す砲弾２の外筒３の中心と信管８の中心とが偏心している場合であっても、前述のように信管８の回転軸線６２と装着手段５０の回転中心６１とが一致するように位置決めされ、位置決めされた状態で保持される。
【００５６】
図５は、解体装置１を用いて砲弾２を解体する動作について説明するフローチャートである。図５を参照して解体装置１を用いた砲弾２の解体動作について説明する。
【００５７】
ステップａ１のスタートでは、前述のステージ２７、非破壊位置検出手段２１であるＲＴ装置、保持手段２４、切断および洗浄手段２５，４８の座標情報が予め把持搬送装置２６の制御部に入力されている状態である。ステップａ２では、ステージ２７上に載置される被解体物である砲弾２の外観を、第１ＣＣＤカメラ３３によって撮影し、第１ＣＣＤカメラ３３は撮影した画像情報を画像処理装置３５に送る。ステップａ３では、画像処理装置３５は、砲弾２の外観に対して座標情報を与える。
【００５８】
ステップａ４では、砲弾２の外観の座標情報に基づいて、把持搬送装置２６による砲弾２の把持位置を決定する。砲弾２の把持位置は、後の切断作業を阻害しないように、切断位置から離反した位置が選ばれる。この砲弾２の把持位置は、画像処理装置３５に備わるたとえば液晶ディスプレイの画像を参照して、解体操作者によって入力指示されてもよく、また前述のように砲弾の種類毎に予めメモリにストアされた切断位置情報と砲弾２の外観形状に関する座標情報とを照合することによって画像処理装置３５によって選定されてもよい。決定された把持位置の座標情報は、把持搬送装置２６の制御部に入力される。ステップａ５では、把持搬送装置２６が、定められた把持位置で砲弾２を把持する。ステップａ６では、把持搬送装置２６が、砲弾２をＲＴ装置まで搬送する。
【００５９】
ステップａ７では、ＲＴ装置によって砲弾２のＸ線透過画像を２以上の方向から撮影し、透過画像情報を画像処理装置３５に入力する。ステップａ８では、画像処理装置３５は、Ｘ透過画像情報に基づいて砲弾２の内部構造に関する位置情報を検出し、これに対して座標を与える。すなわち砲弾２内部の信管８の位置、信管８の回転軸線の位置および外筒３と内筒４との境界位置等に対して座標を付与し座標情報とする。
【００６０】
ステップａ９では、前述の第２および第３ＣＣＤカメラ４３，４４によって、検出される砲弾２の長手方向および底面方向の外観画像に基づく位置情報に対して画像処理装置３５で座標を与えて座標情報とし、ステップａ８において得られた内部構造に関する位置情報についての座標情報とを合成する。ステップａ１０では、砲弾２の外観形状に関する座標情報と内部構造に関する位置情報に与えられる座標情報とに基づいて、砲弾２の切断位置および回転軸線位置を決定する。この決定は、前述のように解体操作者の指示入力または砲弾の種類毎に予めストアされている砲弾の内部構造に関する位置情報との照合に従い画像処理装置３５によって決定される。
【００６１】
ステップａ１１では、把持搬送装置２６によって砲弾２が、切断および洗浄手段２５，４８（図５中では、切断装置と略記する）まで搬送される。ステップａ１２では、把持搬送装置２６は、砲弾２の切断位置および回転軸線６２位置を、第１および第２ＷＪノズル５５，５６の設置位置および保持手段２４に備わる装着手段５０の回転中心６１に対して位置決めする。ステップａ１３では、砲弾２が位置決めされた状態で、保持手段２４に備わる装着手段５０の固定部材５３を締付けて砲弾２を保持する。
【００６２】
ステップａ１４では、保持手段２４に備わる回転駆動手段４９を動作させて、装着手段５０に装着されている砲弾２を回転軸線６２まわりに回転させながら、第１ＷＪノズル５５からＷＪを噴射させて砲弾２を切断位置で輪切りにするように切断する。または第２ＷＪノズル５６からＷＪを噴射させて、砲弾２の先端部を回転軸線６２まわりに刳り貫くように切断してもよい。
【００６３】
ステップａ１５では、切断によって砲弾２に形成される開口部から砲弾２の内部を洗浄するか否かが判断される。このような判断は、切断および洗浄手段２５，４８に第１および第２ＷＪノズル５５，５６と水供給装置の動作を制御する制御回路を設け、砲弾２の解体作業の都度、解体作業者が判断して前記制御回路に判断結果を入力することによって実現できる。また制御回路にメモリを設け、メモリに砲弾の種類毎に切断および洗浄（洗浄不要の場合も含む）の解体動作プログラムを予めストアしておき、解体対象の砲弾の種類を選択することによって、動作プログラムに従い自動的に洗浄の要否が判断されるように構成されることによって実現されてもよい。判断結果が否定で、砲弾２の内部を洗浄しないとき、ステップａ１７へ進み、判断結果が肯定で砲弾２の内部を洗浄するとき、ステップａ１６に進む。
【００６４】
ステップａ１６では、前述の第１ＷＪノズル５５または第２ＷＪノズル５６による切断によって砲弾２に形成される開口部に対して、第２ＷＪノズル５６からＷＪを噴射し、砲弾２の内部を洗浄する。ステップａ１７では、砲弾２にさらなる切断位置があるか否かが判断される。判断結果が肯定で、別の切断位置が有るとき、ステップａ１２に戻り以降のステップに進む。判断結果が否定で、別の切断位置が無いとき、ステップａ１８に進み、把持搬送装置２６によって、砲弾２は切断装置から搬出される。ステップａ１９では、一連の砲弾２の解体動作が終了する。
【００６５】
このように解体装置１を用いて図５のフローに示すような砲弾２の解体方法を実行することによって、砲弾２の内部構造に関する位置情報に基づいて切断位置および回転軸線位置などを精度よく決定することが可能になるので、砲弾２の切断時における炸薬や有害化学物質の爆発、漏出および混入等を防止することができる。また砲弾２が正確な位置で切断されることによって、砲弾２の切断後における洗浄および回収処理を容易に行うことが可能になるので、安全かつ効率的に砲弾２を解体することができる。
【００６６】
図６は、本発明の実施のもう一つの形態である解体装置７０の構成を簡略化して示す図である。本実施の形態の解体装置７０は、前述の実施の形態である解体装置１に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。図６では、図６（ａ）においてのみ把持搬送装置２６を図示し、図６（ｂ）〜図６（ｄ）においては把持搬送装置２６は図示されていないけれども、これは図を簡素化するために省略したものであり、図６（ｂ）〜図６（ｄ）において把持搬送装置２６が砲弾２の把持搬送と位置決め手段の一部として作用することは、解体装置１と同様である。
【００６７】
解体装置７０において注目すべきは、砲弾２は、固定治具７１に固定されることである。砲弾２は、固定治具７１に固定されたまま、把持搬送装置２６によって把持および搬送され、非破壊位置検出手段２１で内部構造に関する位置情報が検出され、切断手段２５によって切断される。また保持手段２４は、砲弾２を固定治具７１に固定されたまま位置決めされた位置において保持するのみであり、砲弾２を回転させないことである。したがって、第１ＷＪノズル５５が、移動することによって、砲弾２を切断位置で切断する。
【００６８】
固定治具７１は、基板７２と、基板７２に固設されて砲弾２を乗載する台座部７３と、台座部７３に乗載される砲弾２が動かないように拘束固定する拘束部材７４とを含んで構成される。解体されるべくステージ２７上に載置される砲弾２は、一旦把持搬送装置２６によって把持された後、ステージ２７上に準備される固定治具７１の台座部７３に載せられ、拘束部材７４によって基板７２および台座部７３に固定される。このとき第１ＣＣＤカメラ３３は、砲弾２と固定治具７１との両者の外観画像情報を検出し、この外観画像情報に基づいて砲弾２を拘束部材７４によって固定治具７１に固定する位置を決定する。
【００６９】
把持搬送装置２６は、固定治具７１に固定されたままの砲弾２を非破壊位置検出手段２１まで搬送し、非破壊位置検出手段２１によって砲弾２の内部構造に関する位置情報が検出される。このとき画像処理装置３５は、第２および第３ＣＣＤカメラ４３，４４による砲弾２および固定治具７１の外観形状に関する画像情報と、非破壊位置検出手段２１による砲弾２の内部構造に関する画像情報とから得られる位置情報に対して座標を与え、座標情報として把持搬送装置２６の制御部に入力する。このことによって、把持搬送装置２６は、砲弾２の外観形状に関する位置と砲弾２を拘束している拘束部材７４の位置と、内部構造に関する位置情報に基づく砲弾２の切断位置および回転軸線との相対的な位置関係についての座標情報を得ることができる。
【００７０】
把持搬送装置２６は、把持部材３１によって固定治具７１の拘束部材７４の予め定められる位置を把持することによって、拘束部材７４の把持されている位置を把持部材３１の位置として扱うことができるので、自らが保有する３次元座標系における把持部材３１の位置情報と合わせ、前述の実施の形態である解体装置１の場合と同様にして、切断手段２５に対して砲弾２の切断位置および回転軸線位置を位置決めすることができる。
【００７１】
把持搬送装置２６によって、仮想平面上に投影される砲弾２の切断位置と第１ＷＪノズル５５の切断移動線とが一致するように、固定治具７１を位置決めした状態で、保持手段２４は固定治具７１を保持することによって砲弾２を保持する。保持手段２４は、たとえばクランプタイプの締付け具によって実現される。対を成して構成される保持手段２４のつかみ部を、固定治具７１の基板７２の幅よりも大きい距離だけ離反させた状態で、固定治具７１に固定される砲弾２を位置決めし、前記つかみ部の距離を狭めるように移動させて、基板７２を幅方向に締付けることによって砲弾２を保持することができる。このとき、前述のように砲弾２は保持手段２４によって回転されない。
【００７２】
第１ＷＪノズル５５による砲弾２の切断は、第１ＷＪノズル５５が、前述のようにして定められる砲弾２の切断位置（切断線）に沿って直線移動、すなわち砲弾２の回転軸線に直交する方向に直線移動するようにして切断される。また砲弾２は、第１ＷＪノズル５５が、砲弾２の回転軸線まわりに角変位移動することによって切断されてもよい。このとき第１ＷＪノズル５５が角変位する中心は、砲弾２の回転軸線位置に一致するように設定されることが望ましい。なお、図６では第１ＷＪノズル５５を移動させる移動手段は省略されている。
【００７３】
図７は、解体装置７０を用いて砲弾２を解体する動作について説明するフローチャートである。図７のフローチャートは、前述の図５に示す解体装置１による砲弾２の解体動作に類似するので、同一の動作を表すステップについては説明を省略する。
【００７４】
ステップｂ１〜ステップｂ５までは、前述の図５に示すフローチャートと同様にして進む。ステップｂ６では、固定治具７１をステージ２７上に準備する。ステップｂ７では、固定治具７１の外観を、第１ＣＣＤカメラ３３によって撮影し、第１ＣＣＤカメラ３３は撮影した画像情報を画像処理装置３５に送り、画像処理装置３５が固定治具７１の外観に対して座標情報を与える。ステップｂ８では、固定治具７１の外観座標情報に基づいて、把持搬送装置２６が固定治具７１の台座部７３に砲弾２を乗載させて拘束位置を決定し、拘束部材７４によって砲弾２を拘束する。
【００７５】
ステップｂ９では、固定治具７１の外観座標情報に基づいて、把持搬送装置２６による固定治具７１の把持位置を決定する。このとき把持位置は、固定治具７１の拘束部材７４の位置に定められる。ステップｂ１０では、砲弾２は固定治具７１に固定されたまま把持搬送装置２６によってＲＴ装置まで搬送される。
【００７６】
ステップｂ１１〜ステップｂ１７までは、前述の図５に示すフローチャートと同様にして進む。ステップｂ１８では、第１ＷＪノズル５５を砲弾２の回転軸線に直交する方向に移動、すなわち砲弾２を横断する方向に移動させながら、ＷＪを噴射させて砲弾２を切断位置で輪切りにするように横断切断する。ステップｂ１９〜ステップｂ２３までは、前述の図５に示すフローチャートと同様にして進み、一連の砲弾２の解体動作が終了する。ただし、ステップｂ２０における洗浄工程では、第１ＷＪノズル５５が、切断によって形成される開口部まで移動して砲弾２の内部を洗浄する。
【００７７】
このような解体装置７０および解体装置７０を用いる解体方法によれば、前述の実施形態である解体装置１および解体装置１を用いる解体方法と同様の作用効果を実現することができる。
【００７８】
以上のように本実施の形態では、放射線発生手段３６には、放射線源としてＸ線を用いるけれども、これに限定されることなく、放射性同位元素などを用いてもよい。また非破壊位置検出手段２１に放射線を用いるけれども、これに限定されることなく、たとえば超音波および磁気共鳴などを用いてもよい。しかしながら、位置情報の検出精度および装置価格などの観点から、放射線が最も好適に用いられる。また被解体物には砲弾２を例示するけれども、これに限定されることなく、使用済み核燃料またはその他の危険物や有害物質の内在するものであってもよい。また非破壊位置検出手段２１と切断手段２５とは別体に構成されているけれども、これに限定されることなく、非破壊位置検出手段２１と切断手段２５とが一体的に構成されてもよい。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、解体装置は、内容物を有する被解体物の内部構造に関する位置情報を少なくとも２方向から非破壊的に検出する非破壊位置検出手段と、非破壊位置検出手段によって検出される位置情報に基づき、被解体物の切断位置および内筒の回転軸線を位置決めする位置決め手段と、被解体物を保持し、被解体物を保持した状態で回転させる回転駆動手段と、回転駆動手段による回転中心と位置決め手段によって位置決めされる被解体物の内筒の回転軸線とを一致させるように装着する装着手段と、保持される被解体物を切断位置で切断する切断手段とを含んで構成される。
【００８０】
このように構成される解体装置は、少なくとも２方向から得られる被解体物の内部構造に関する位置情報に基づいて、被解体物を解体するために切断する切断位置を適切な位置に精度よく定めることができる。このことによって、被解体物の切断時において内容物であるたとえば危険物や有害物の爆発、漏出および混入等を防止し、被解体物切断後における洗浄および回収処理を容易に行うことが可能になるので、安全かつ効率的に被解体物を解体できる解体装置の提供が実現される。
また解体装置は、回転駆動手段による回転中心と被解体物の内筒の回転軸線とを一致させた状態で、被解体物を回転軸線まわりに回転させながら切断することができる。このように、非破壊位置検出手段による内部構造に関する位置情報に基づいて被解体物の内筒の回転軸線を位置決めするので、被解体物がたとえば腐食や変形している状態であっても、その回転軸線を正確に位置決めし、回転軸線まわりに回転させて切断することが可能になる。また切断手段を被解体物のまわりに回転させるという大掛かりな回転駆動手段を設ける必要がなくなるので、装置価格を低く抑制することができるとともに装置をコンパクトにすることができる。また切断手段を被解体物のまわりに回転させて切断する場合に比べて、切断効率を向上し解体処理能力を高めることができる。
【００８２】
また本発明によれば、非破壊位置検出手段は、被解体物に対して放射線を照射する放射線発生手段と、放射線発生手段からの放射線を検知する放射線検知手段と、放射線検知手段による検知出力を画像処理して前記被解体物の内部構造に関する位置情報を検出する画像処理部とを含む。被解体物に放射線を透過させることによって得られる内部構造に関する位置情報は、精度が高く、容易に可視化され得るとともに制御信号に変換することが容易である。
【００８３】
また本発明によれば、解体装置は、被解体物の内部を洗浄する洗浄手段を含む。このことによって、被解体物の内容物を除去または回収することが可能になる。
【００８４】
また本発明によれば、切断手段および洗浄手段は、ウォータージェット装置である。ウォータージェットは、被解体物に与える衝撃力が小さいので、被解体物が不所望に損壊することを防止でき、また使用される水が冷却効果を有するので、被解体物の内容物の不所望な反応を防止することができる。このように、ウォータージェット装置は、切断および洗浄手段として好適に用いられる。
【００８５】
また本発明によれば、炸薬や有害化学物質などの内在する砲弾を、安全かつ効率的に解体処理することができる。
【００８６】
また本発明によれば、内容物を有し、内筒と外筒とを備える被解体物の内部構造に関する位置情報を少なくとも２方向から非破壊的に検出し、その位置情報に基づいて被解体物の切断位置および内筒の回転軸線を位置決めし、切断位置および回転軸線の位置決めされた被解体物を、回転軸線まわりに回転しながら切断位置で切断、または前記被解体物の切断に用いる切断手段、たとえばウォータージェット装置を前記回転軸線まわりに回転もしくは前記回転軸線に直交する方向に移動しながら前記切断位置で切断するので、被解体物を安全に切断できる切断位置を精度よく定めることができ、定められた切断位置を効率良く切断することのできる解体方法が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である解体装置１の構成を簡略化して示す図である。
【図２】図１に示す解体装置１によって解体される被解体物の１例である砲弾２の構成を簡略化して示す断面図である。
【図３】模擬砲弾４２の透過画像であるＸ線写真を示す図である。
【図４】装着手段５０の構成を簡略化して示す平面図である。
【図５】解体装置１を用いて砲弾２を解体する動作について説明するフローチャートである。
【図６】本発明の実施のもう一つの形態である解体装置７０の構成を簡略化して示す図である。
【図７】解体装置７０を用いて砲弾２を解体する動作について説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１，７０解体装置
２砲弾
２１非破壊位置検出手段
２２位置決め手段
２３もう一つの位置決め手段
２４保持手段
２５切断手段
２６把持搬送装置
３３第１ＣＣＤカメラ
３５画像処理装置
４３第２ＣＣＤカメラ
４４第３ＣＣＤカメラ
４８洗浄手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dismantling apparatus and dismantling method for dismantling, for example, a shell having contents.
[0002]
[Prior art]
With the development of industrial technology, dangerous goods and harmful substances are industrially produced, and these inherent products are used. For example, nuclear fuel used as fuel for nuclear power generation contains dangerous and harmful radioactive substances in the container. In addition, shells used as ammunition in wars and the like contain a glaze and harmful chemical substances in the container.
[0003]
The aforementioned nuclear fuel and shells may be dismantled. For example, some spent nuclear fuel is reprocessed, and when the spent nuclear fuel is reprocessed, it must be disassembled once. When cutting spent nuclear fuel for dismantling, the radioactive material inside cannot be efficiently recovered unless the cutting position is cut without any mistake.
[0004]
In addition, shells are used in large quantities in conflicts around the world, some remain unexploded shells, and many are produced but discarded without being used. If such a shell is left unattended, there is a risk of catastrophe in the event of an explosion, so it is strongly desired to dismantle it safely and quickly.
[0005]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-48499 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-48500 are related to such artillery as a target for dismantling. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-48499 discloses a technique for turning a shell into a plurality of rounds in one opportunity by applying a plurality of water jets to the shell along the radial direction of the shell. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-48500 discloses a technique of removing an internal chemical substance by forming an opening in an outer cylinder part forming a cannonball after removing the glaze by cutting the vicinity of the bullet head provided in the cannonball head. Is disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When disassembling a shell, it may explode if it is inadvertently impacted on the warhead (ignition agent) including fuzes, etc., so it may be suppressed to reduce the impact and may cause an explosion. Must be cut at no position. In particular, in the type of shells that contain both a glaze and a hazardous chemical, there is a risk of toxic gas being generated when the harmful chemical is mixed into the glaze, such as when the glaze is processed by combustion or neutralization. It is necessary to prevent the glaze and harmful chemicals from mixing during processing, and in order to ensure safety, the cutting position must be determined more strictly.
[0007]
However, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-48499 only discloses a technique for improving the dismantling efficiency of the cannonball, and does not disclose a technique for determining an appropriate cutting position for safely dismantling the cannonball. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-48500 discloses a technical idea that, when cutting the vicinity of a warhead, for example, an X-ray can be taken to recognize the internal structure and determine a portion where there is no risk of explosion. However, it is merely a disclosure of the idea for determining the cutting position in the shell dismantling method, a means for obtaining highly accurate information about the internal structure of the shell, and a means for connecting the recognition of the internal structure to the determination of the cutting position. The specific configuration of is not clarified at all.
[0008]
An object of the present invention is to accurately determine a cutting position at which an object to be disassembled having contents such as dangerous goods and / or harmful substances can be safely cut, and to efficiently cut the determined cutting position. A dismantling apparatus and a dismantling method are provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention has contents.And provided with an inner cylinder and an outer cylinderIn the dismantling device for dismantling the object to be disassembled,
  Non-destructive position detecting means for non-destructively detecting position information about the internal structure of the object to be disassembled from at least two directions;
  Based on the position information detected by the non-destructive position detecting means, the cutting position of the object to be disassembledAnd inner cylinder rotation axisPositioning means for positioning;
  Hold the object to be disassembledAnd a rotation driving means for rotating the object to be disassembled while holding it,
  Mounting means for mounting so that the center of rotation by the rotation driving means and the rotation axis of the inner cylinder of the object to be disassembled positioned by the positioning means coincide with each other.When,
  SaidRotation driveThe object to be dismantled held by the means, Of the object to be disassembled positioned by the positioning meansThe disassembling apparatus includes cutting means for cutting at a cutting position.
[0010]
  According to the present invention, the disassembling apparatus is detected by nondestructive position detecting means for nondestructively detecting position information regarding the internal structure of the object to be disassembled having contents from at least two directions, and nondestructive position detecting means. The cutting position of the object to be disassembled based on the position informationAnd inner cylinder rotation axisPositioning means for positioning;The rotation driving means for holding the object to be disassembled and rotating the object to be disassembled, and the rotation center of the rotation driving means and the rotation axis of the inner cylinder of the object to be disposition positioned by the positioning means coincide with each other. Wearing means to wearWhen, KeepAnd cutting means for cutting the object to be held at the cutting position.
[0011]
  The disassembling apparatus configured as described above accurately determines the cutting position for cutting the dismantled object at an appropriate position based on the positional information regarding the internal structure of the dismantled object obtained from at least two directions. Can do. This prevents the explosion, leakage, and mixing of contents, such as dangerous and harmful substances, when cutting the material to be disassembled, and facilitates cleaning and recovery after the material to be disassembled is cut. Therefore, it is possible to provide a dismantling apparatus that can dismantle the object to be disassembled safely and efficiently.
  In addition, the dismantling apparatus can cut the dismantling object while rotating the dismantling object around the rotation axis in a state where the rotation center of the rotation driving unit and the rotation axis of the inner cylinder of the dismantling object coincide. As described above, since the rotation axis of the inner cylinder of the object to be disassembled is positioned based on the position information related to the internal structure by the nondestructive position detecting means, even if the object to be disassembled is in a state of corrosion or deformation, for example. It is possible to accurately position the rotation axis and rotate it around the rotation axis for cutting. In addition, since it is not necessary to provide a large rotation driving means for rotating the cutting means around the object to be disassembled, the apparatus price can be reduced and the apparatus can be made compact. Moreover, compared with the case where it cut | disconnects by rotating a cutting | disconnection means around a to-be-disassembled object, cutting efficiency can be improved and dismantling processing capability can be improved.
[0015]
In the present invention, the non-destructive position detecting means includes
Radiation generating means for irradiating the object to be disassembled with radiation;
Radiation detecting means for detecting radiation from the radiation generating means;
And an image processing unit that detects position information related to the internal structure of the object to be disassembled by performing image processing on a detection output from the radiation detection unit.
[0016]
According to the present invention, the non-destructive position detecting means includes a radiation generating means for irradiating the object to be disassembled, a radiation detecting means for detecting radiation from the radiation generating means, and a detection output by the radiation detecting means. And an image processing unit that detects position information related to the internal structure of the object to be disassembled. The positional information regarding the internal structure obtained by transmitting the radiation to the object to be disassembled has high accuracy, can be easily visualized, and can be easily converted into a control signal.
[0017]
The present invention is further characterized by further comprising a cleaning means for cleaning the inside of the object to be disassembled through an opening formed in the object to be disassembled by the cutting means.
[0018]
According to the present invention, the dismantling apparatus includes a cleaning unit that cleans the inside of the object to be disassembled. This makes it possible to remove or collect the contents of the object to be disassembled.
[0019]
In the invention, it is preferable that the cutting unit and the cleaning unit are water jet devices.
[0020]
According to the invention, the cutting means and the cleaning means are water jet devices. Since the water jet has a small impact force on the object to be disassembled, the object to be disassembled can be prevented from being undesirably damaged, and since the water used has a cooling effect, the contents of the object to be disassembled are not desired. Reaction can be prevented. Thus, the water jet device is preferably used as a cutting and cleaning means.
[0021]
In the present invention, the object to be disassembled is a shell.
According to the present invention, it is possible to dismantle and safely dispose of the internal shells such as glazes and harmful chemical substances.
[0022]
  The present invention also has contents.And provided with an inner cylinder and an outer cylinderIn the dismantling method for dismantling the object to be disassembled,
  Non-destructively detecting position information about the internal structure of the object to be disassembled from at least two directions;
  Based on the position information, the cutting position of the object to be disassembled andAnd inner cylinderPositioning the axis of rotation,
  Said cutting position andInner cylinderThe object to be disassembled with the rotation axis positionedThe inner cylinderHold around the axis of rotation,
  In the disassembling method, the object to be disassembled is cut at the cutting position while rotating around the rotation axis.
[0023]
  The present invention also has contents.And provided with an inner cylinder and an outer cylinderIn the dismantling method for dismantling the object to be disassembled,
  Non-destructively detecting position information about the internal structure of the object to be disassembled from at least two directions;
  Based on the position information, the cutting position of the object to be disassembled andInner cylinderPositioning the axis of rotation,
  Said cutting position andInner cylinderHold the workpiece to be positioned with the rotation axis positioned,
  Cutting used for cutting the object to be disassembledmeansThe dismantling method is characterized in that the object to be disassembled is cut at the cutting position while rotating around the rotation axis or moving in a direction perpendicular to the rotation axis.
  According to the present invention, the cutting means is a water jet device.
[0024]
  According to the present invention, the contents areAnd an inner cylinder and an outer cylinderPosition information on the internal structure of the object to be disassembled is detected non-destructively from at least two directions, and the cutting position of the object to be disassembled based on the position informationInner cylinderPositioning the rotation axis, cutting the workpiece to be cut and the rotation axis positioned at the cutting position while rotating around the rotation axis, or cutting used for cutting the workpieceMeans, eg water jet deviceIs cut at the cutting position while rotating the nozzle around the rotation axis or moving in the direction perpendicular to the rotation axis, so that the cutting position at which the workpiece can be safely cut can be accurately determined. A dismantling method capable of efficiently cutting the cutting position is realized.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a simplified configuration of a dismantling apparatus 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cannonball 2 which is an example of an object to be dismantled by the disassembling apparatus 1 shown in FIG. It is sectional drawing which simplifies and shows the structure of these. In the present embodiment, as an object to be dismantled using the dismantling apparatus 1, an internal shell 2 containing glaze, harmful chemical substances, or the like is illustrated. FIG. 2 shows a simplified structure of an example of the shell 2.
[0026]
The cannonball 2 includes an outer cylinder 3 and an inner cylinder 4, in which a glaze 5 such as TNT explosive which is an explosive is stored in the inner cylinder 4, and a gap 6 formed by the outer cylinder 3 and the inner cylinder 4. For example, mustard or the like which is a harmful chemical substance 13 is stored. An igniting agent portion 7 is provided at the distal end portion of the outer cylinder 3, and the igniting agent portion 7 includes a fusible tube 8 and a charge transfer agent portion 9. The charge transfer unit 9 houses an ignition charge 11 in a transfer charge cylinder 10 formed in a bottomed cylindrical shape, and the fuze 8 is attached to the tip of the transfer charge charge cylinder 10. A blade member 12 is connected to the base end of the outer cylinder 3.
When the cannonball 2 is disassembled, the cannonball 2 must be cut to form an opening, and the glaze 5 and the harmful chemical substance 13 must be taken out from the opening so as not to be mixed. However, the cannonball 2 generally ignites when an impact force is applied to the fuse 8 and ignites the igniting agent 11, and the combustion of the igniting agent 11 explodes the glaze 5 in the inner cylinder 4, thereby causing harmful chemical substances 13. There is a risk that will be scattered by explosion. Therefore, in order to prevent the occurrence of such an explosion accident at the time of the dismantling work of the cannonball 2, for example, the position shown by the cutting line 14 is accurately positioned to cut the cannonball 2 without damaging the fuze 8 and It is required to remove the fuse 8 without applying an impact force.
[0027]
Further, in order to take out the harmful chemical substance 13 so that the glaze 5 and the harmful chemical substance 13 are not mixed during the dismantling work, a position where the glaze 5 does not leak, for example, the cutting line 15 in FIG. To be cut. The dismantling apparatus 1 can realize accurate positioning, cutting, and cleaning at the time of cutting in the dismantling of such a shell 2.
[0028]
Returning to FIG. 1, the dismantling apparatus 1 uses the non-destructive position detecting means 21 that non-destructively detects position information regarding the internal structure of the shell 2 from at least two directions, and the position information detected by the non-destructive position detecting means 21. The positioning means 22 for positioning the cutting position of the shell 2 and another positioning means 23 for positioning the rotation axis of the shell 2 and the cutting position and the rotation axis are positioned by the positioning means 22 and the other positioning means 23. The inside of the shell 2 is held through the holding means 24 for holding the shell 2, the cutting means 25 for cutting the shell 2 held by the holding means 24 at the cutting position, and the opening formed in the shell 2 by the cutting means 25. Cleaning means 48 for cleaning.
[0029]
FIG. 1A shows a state where the cannonball 2 placed on the stage 27 is gripped by the gripping and transporting device 26 provided in the dismantling device 1. The gripping and conveying device 26 is a so-called manipulator-type operation robot, and includes a base 28, link members 29a and 29b that are rotatably provided to the base 28, and link members 29a and 29b that are attached to the link members 29a and 29b. A grip provided with an arm member 30 that is movable forward and backward by angular displacement, and a gripping mechanism that is rotatably supported at the tip of the arm member 30 and that can grip the cannonball 2 by controlling the distance between the two finger-like members. Member 31.
[0030]
The base 28 is provided with a control unit that controls the operation of the gripping and conveying device 26. The control unit is provided with a basic operation program for controlling the operation of the gripping and conveying device 26, and the position of the gripping member 31 configured to be three-dimensionally movable by the operations of the link members 29a and 29b and the arm member 30. A three-dimensional coordinate system capable of detecting Although not shown, the base 28 is provided with a power switch, input means for inputting a control signal to the control unit, operation buttons, and the like. The control unit, operation buttons, and the like may be provided on an operation panel that is separated from the base 28 and can be remotely controlled, instead of the base 28.
[0031]
The first CCD camera 33 provided above the stage 27 images the appearance of the cannonball 2 and inputs the image information captured through the connection line 34 to the image processing device 35. Coordinates are given to the external shape of the cannonball 2 by the image processing device 35, and this coordinate information is input from the image processing device 35 to the control unit of the gripping and conveying device 26 via the connection line 47. In the control unit, the grip position of the cannonball 2 can be determined and held by combining the coordinate information regarding the appearance of the cannonball 2 and the coordinate information regarding the position of the grip member 31.
[0032]
At this time, the position where the cannonball 2 to be grasped is placed is recognized by the grasping and conveying device 26 as follows. The dimensions of the stage 27 and the relative installation position of the stage 27 with respect to the base 28 are input in advance to the control unit provided in the base 28, and the image is picked up by the first CCD camera 33 and transferred from the image processing device 35 to the control unit. The gripping and conveying device 26 recognizes the position where the cannonball 2 is placed by combining the input information with coordinate information regarding the position of the cannonball 2 and the stage 27. The grasping and conveying device 26 can convey the grasped cannonball 2 to the inspection position of the non-destructive position detecting means 21.
[0033]
FIG. 1B shows a simplified configuration of the nondestructive position detecting means 21. The non-destructive position detecting means 21 includes a radiation generating means 36 for irradiating the cannonball 2 with radiation, a radiation detecting means 37 for detecting radiation from the radiation generating means 36, a radiation device main body 38 for accommodating a power source, etc. The image processing apparatus 35 is an image processing unit that processes image information related to the internal structure detected by the radiation detection unit 37. The radiation generating means 36 and the radiation detecting means 37 provided so as to be integrally opposed to the support member 39 are relatively moved around the support shaft 40 of the support member 39 by a rotation driving means (not shown) provided in the radiation apparatus main body 38. It is configured to be rotatable while maintaining a general positional relationship. That is, according to the non-destructive position detecting means 21 configured as described above, the cannonball 2 placed between the radiation generating means 36 and the radiation detecting means 37 is taken by the grasping and conveying device 26 from any direction through radiation transmission. It becomes possible.
[0034]
In the present embodiment, an X-ray generator is used as the radiation generating means 36, and the I.D. I. (Image Intensifier) was used. The radiation generating means 36 is a general X-ray tube, and generates X-rays when an electron beam generated from a filament heated by power supplied from a power source provided in the apparatus main body 38 collides with a target. Radiate.
[0035]
I. used for the radiation detection means 37 I. Is a kind of light receiver, which is generated by an X-ray generator which is a radiation generating means 36, and I.V. I. 37, receiving X-rays transmitted through the shell 2 located between them and X-rays passing through the periphery of the shell 2, and detecting transmission image information of the shell 2 according to the dose of the received X-rays. it can. I. I. The transmission image information detected at 37 is easily converted into an electrical signal by a method such as conversion into a voltage corresponding to the X-ray dose. It is also possible to easily visualize the internal structure of the shell 2 using a cathode ray tube or a liquid crystal display using this electric signal.
[0036]
I. I. The transmission image information of the shell 2 detected at 37 is input to the image processing device 35 via the connection line 41. At this time, the transmission image information of the cannonball 2 is photographed from at least two directions and input to the image processing device 35. The image processing device 35 is provided with, for example, a computed tomography (CT) analysis function, and is provided with transmission image information from two or more directions. Accurate position information regarding the internal structure of the cannonball 2 can be obtained three-dimensionally so as to obtain information as a three-dimensional image by combining the obtained image information.
[0037]
The two or more imaging directions for obtaining transmission image information of the shell 2 are not particularly limited, and may be from the 60-degree angular displacement direction or from the 90-degree angular displacement direction. Further, the image may be taken from four directions with a pitch of 90 degrees beyond two directions, or may be taken from six directions with a pitch of 60 degrees. Most preferably, it is to obtain transmission image information from the 360-degree all-around direction, and thereby position information regarding the internal structure becomes extremely accurate.
[0038]
For reference, an example of detecting position information related to the internal structure in one direction of the shell is shown below. FIG. 3 is a view showing an X-ray photograph that is a transmission image of the simulated shell 42. In the non-destructive position detecting means 21, the position information related to the internal structure of the cannonball 2 is converted into an electric signal and analyzed as described above. FIG. 3 shows an X-ray transmission photograph. Since the simulated shell 42 is similar to the above-described shell 2, the same reference numerals are assigned to the corresponding portions. As shown in FIG. 3, the fuze tube 8 and the gunpowder cylinder 10 provided in the simulated shell 42 are detected. In the image processing device 35, two or more pieces of transmission image information as shown in FIG. 3 are analyzed, and three-dimensional coordinates are given as position information of the internal structure. In the present embodiment, since radiation is used as a means for nondestructively detecting the internal structure of the cannonball 2, the nondestructive position detecting means 21 may be hereinafter referred to as an RT (Radiographic Testing) apparatus.
[0039]
Returning to FIG. 1B again, positioning of the shell 2 such as the cutting position will be described with reference to the drawing. In parallel with the detection of the position information regarding the internal structure of the shell 2 by the non-destructive position detecting means 21, the external image information of the shell 2 is detected by the second and third CCD cameras 43 and 44. The second CCD camera 43 detects appearance image information in the longitudinal direction of the shell 2. Appearance image information detected by the second CCD camera 43 is input to the image processing device 35 via the connection line 45, and coordinates are assigned to the appearance shape in the longitudinal direction of the cannonball 2.
[0040]
The coordinate information regarding the internal structure detected by the non-destructive position detecting means 21 and the coordinate information of the appearance shape regarding the longitudinal direction detected by the second CCD camera 43 are combined in the image processing device 35, for example, the fuse 8 Are accurately determined on the external appearance of the shell 2 based on the position information regarding the internal structure. The cutting position of the shell 2, the coordinate information related to the internal structure, and the coordinate information related to the external shape are input to the control unit of the gripping and conveying device 26 via the connection line 47, and the control unit further determines the external shape of the shell 2. The relationship between the cutting position to be gripped and the position gripped by the gripping and conveying device 26 can be determined in the same manner as when the above-described shell 2 is gripped. Thereby, the control unit of the gripping and conveying device 26 can obtain an accurate relationship between the cutting position and the gripping position based on the positional information regarding the internal structure of the cannonball 2.
[0041]
As described above, the second CCD camera 43, the image processing device 35, and the gripping and conveying device 26 constitute positioning means for positioning the cutting position based on the positional information regarding the internal structure of the shell 2 by the non-destructive position detecting means 21. To do.
[0042]
It should be noted that the dismantling operator inputs an instruction for the cutting position of the cannonball 2 using the input means provided in the image processing device 35 based on the transmitted image of the cannonball 2 provided on the liquid crystal display or the like provided in the image processing device 35. Alternatively, the image processing device 35 may be configured to be determined according to the information on the cutting position stored in advance in a memory provided in the image processing device 35 for each type of shell. The cutting position is not limited to one location for one shell, and a plurality of locations may be set.
[0043]
The third CCD camera 44 detects appearance image information viewed from the bottom direction of the shell 2. The appearance image information detected by the third CCD camera 44 is input to the image processing device 35 via the connection line 46, and coordinates are given to the appearance shape from the bottom surface direction of the shell 2. The coordinate information given to the position information related to the internal structure detected by the nondestructive position detection means 21 and the coordinate information given to the external shape from the bottom surface direction detected by the second CCD camera 44 are image processing. By being synthesized in the device 35, for example, the rotational axis position of the fusible tube 8 formed in a cylindrical shape, the cutting position around the rotational axis, and the like are viewed from the bottom surface direction of the cannonball 2 based on the positional information regarding the internal structure. Accurately determined on coordinates.
[0044]
Further, the relationship between the rotational axis position determined on coordinates viewed from the bottom surface direction of the shell 2 and the cutting position around the rotational axis and the position gripped by the gripping and conveying device 26 grips the shell 2 described above. Since it is determined in the same manner as the case, the relationship between the accurate rotation axis position of the fuse 8 based on the position information regarding the internal structure, the cutting position around the rotation axis, and the gripping position is determined.
[0045]
As described above, the second CCD camera 44, the image processing device 35, and the gripping and conveying device 26 position the rotation axis and the cutting position based on the positional information regarding the internal structure of the shell 2 by the non-destructive position detecting means 21. One positioning means is constituted.
[0046]
By detecting position information regarding the internal structure of the shell 2 from two or more directions using the non-destructive position detection means 21, for example, the outer cylinder of the shell is rusted or deformed due to mechanical force and deformed to the original shape. In cases where the position to be cut and the rotation axis at the time of cutting cannot be determined from the external shape and dimensions of the shell, such as when the center of the outer cylinder and the center of the fuse are eccentric. Even if it exists, these can be defined correctly.
[0047]
FIG. 1C shows a simplified configuration of the holding means 24, the cutting means 25, and the cleaning means 48 of the cannonball 2. The holding means 24 includes a rotation driving means 49 that rotates while holding the cannonball 2, a mounting means 50 that is mounted so that the rotation center of the rotation driving means 49 and the rotation axis of the cannonball 2 coincide with each other, and the mounting means 50 And a bearing portion 51 that is rotatably supported.
[0048]
FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the mounting means 50 in a simplified manner. The mounting means 50 includes a metal mounting frame member 52 having a cylindrical shape and three (three in the present embodiment) fixing members 53 provided on the mounting frame member 52. The fixing member 53 is a metal member having a substantially cylindrical shape and one end portion formed in a hemispherical shape, and a male screw portion formed in the vicinity of the other end portion is screwed into a female screw portion formed through the mounting frame member 52. As a result, the mounting frame member 52 is mounted. Since the fixing member 53 is attached to the mounting frame member 52 by screwing the threaded portion, the fixing member 53 can be advanced and retracted in the radial direction of the mounting frame member 52 by rotating the fixing member 53 about its axis. .
[0049]
The bearing portion 51 that rotatably supports the mounting means 50 is a thrust bearing. A stepped recess having an inner diameter equal to or slightly larger than the outer diameter of the mounting frame member 52 is formed on the inner surface side of the bearing portion 51 to a depth of about half the thickness. A bearing is provided on the surface in contact with the end surface portion to constitute a thrust bearing. As a result, the bearing portion 51 can rotatably support the mounting means 50 inserted into the aforementioned recess. The rotation driving means 49 is, for example, an electric motor, and can rotate the mounting means 50 supported by the bearing portion 51 around a rotation center 61 via a gear or a pulley.
[0050]
Returning to FIG. 1C, the cutting means 25 and the cleaning means 48 include a housing 54, a first water jet nozzle 55 (hereinafter abbreviated as WJ) and a second WJ nozzle 56 provided in the housing 54. And a water supply device for supplying water to the first and second WJ nozzles 55 and 56. In FIG. 1C, the water supply device is omitted.
[0051]
The housing 54 is an outer shell member having a metal box structure, and includes a housing frame member 57, a side plate 58, a top plate 59, a bottom plate 60, and an insertion member 63 provided on the top plate 59. Composed. The above-described bearing portion 51 is fixed at a predetermined position of the insertion member 63.
[0052]
The first and second WJ nozzles 55 and 56 inject water supplied from the water supply device as WJ, and cut and / or wash the shell 2. Since WJ has a small impact force, it is possible to prevent the object to be disassembled from being undesirably damaged, and since the water used has a cooling effect, undesired dangerous or harmful substances contained in the object to be disassembled are desired. The reaction can be prevented, and can be suitably used for cutting and cleaning the shell 2. The application of the first and second WJ nozzles 55 and 56 is not limited to either cutting or cleaning, and may be used for either cutting or cleaning. In the present embodiment, the first and second WJ nozzles 55 and 56 are both installed at predetermined positions in the housing 54, the first WJ nozzle 55 is used for cutting, and the second WJ nozzle 56 is cut and cleaned. Used for.
[0053]
Hereinafter, the positioning of the cutting position and the rotation center of the cannonball 2 with respect to the cutting and cleaning means 25 and 48 will be described. As described above, the coordinate information about the cutting position and the rotational axis position of the cannonball 2 input from the image processing device 35 and the three-dimensional coordinate information about the position of the gripping member 31 provided in the control unit of the gripping and transporting device 26, The gripping and conveying device 26 can position the cutting position of the shell and the rotation axis at a desired position in the three-dimensional coordinate system. The desired position in the present embodiment is a position where the rotation axis of the cannonball 2 coincides with the rotation center 61 of the mounting means 50, and the cutting position of the cannonball 2 is the WJ injection of the first and second WJ nozzles 55, 56. It is a position that matches the position.
[0054]
Coordinate information regarding the dimensions of the housing 54 and the installation position of the housing 54 relative to the gripping and conveying device 26, coordinate information of the mounting means 50 provided on the housing 54 and its rotation center 61, and the coordinates of the first and second WJ nozzles 55 and 56 By inputting information in advance to the control unit of the gripping and transporting device 26, the gripping and transporting device 26 matches the rotation axis of the shell 2 being gripped with the rotation center 61 of the mounting means 50, and sets the cutting position to the first position. And it can position so that it may correspond to the WJ injection position of the 2nd WJ nozzle 55,56. In this state, the shell 2 is fastened to the fixing member 53 of the mounting means 50 and held by the holding means 24.
[0055]
Accordingly, the shell 2 is formed when the outer tube 3 of the shell 2 shown in FIG. 4A is rusted and deformed, or the center of the outer tube 3 of the shell 2 and the center of the fuse 8 shown in FIG. Even if it is eccentric, it is positioned so that the rotation axis 62 of the fuse 8 and the rotation center 61 of the mounting means 50 coincide with each other as described above, and is held in the positioned state.
[0056]
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of dismantling the shell 2 using the dismantling apparatus 1. The dismantling operation of the cannonball 2 using the disassembling apparatus 1 will be described with reference to FIG.
[0057]
At the start of step a1, the coordinate information of the stage 27, the RT device as the non-destructive position detecting means 21, the holding means 24, and the cutting and cleaning means 25 and 48 is input to the control unit of the gripping and conveying apparatus 26 in advance. State. In step a2, the external appearance of the shell 2 that is the object to be disassembled placed on the stage 27 is photographed by the first CCD camera 33, and the first CCD camera 33 sends the photographed image information to the image processing device 35. In step a <b> 3, the image processing device 35 gives coordinate information to the external appearance of the shell 2.
[0058]
In step a4, based on the coordinate information of the external appearance of the shell 2, the grip position of the shell 2 by the gripping and conveying device 26 is determined. The position where the cannonball 2 is held is separated from the cutting position so as not to hinder the subsequent cutting operation. The grasping position of the shell 2 may be instructed to be input by a dismantling operator with reference to, for example, an image on a liquid crystal display provided in the image processing device 35, and is previously stored in a memory for each type of shell as described above. It may be selected by the image processing device 35 by collating the cut position information with the coordinate information relating to the external shape of the shell 2. The coordinate information of the determined gripping position is input to the control unit of the gripping and conveying device 26. In step a5, the gripping and conveying device 26 grips the shell 2 at the determined gripping position. In step a6, the gripping and conveying device 26 conveys the shell 2 to the RT device.
[0059]
In step a 7, an X-ray transmission image of the cannonball 2 is taken from two or more directions by the RT device, and transmission image information is input to the image processing device 35. In step a8, the image processing device 35 detects position information related to the internal structure of the shell 2 based on the X-transmission image information, and gives coordinates thereto. That is, coordinates are given to the position of the fuze 8 inside the shell 2, the position of the rotation axis of the fuze 8, the boundary position between the outer cylinder 3 and the inner cylinder 4, and the like as coordinate information.
[0060]
In step a9, coordinates are given to the position information based on the appearance images in the longitudinal direction and bottom direction of the shell 2 detected by the second and third CCD cameras 43 and 44 by the image processing device 35 to obtain coordinate information. Then, the coordinate information on the position information regarding the internal structure obtained in step a8 is synthesized. In step a10, the cutting position and the rotational axis position of the cannonball 2 are determined based on the coordinate information related to the external shape of the cannonball 2 and the coordinate information given to the position information related to the internal structure. This determination is made by the image processing device 35 in accordance with the instruction input from the dismantling operator or the collation with the positional information regarding the internal structure of the shell stored in advance for each type of shell as described above.
[0061]
In step a11, the cannonball 2 is transported to the cutting and cleaning means 25, 48 (abbreviated as cutting device in FIG. 5) by the gripping transport device 26. In step a12, the gripping and conveying device 26 sets the cutting position of the cannonball 2 and the rotation axis 62 position with respect to the installation position of the first and second WJ nozzles 55 and 56 and the rotation center 61 of the mounting means 50 provided in the holding means 24. Position it. In step a13, with the cannonball 2 positioned, the fixing member 53 of the mounting means 50 provided in the holding means 24 is tightened to hold the cannonball 2.
[0062]
In step a14, the rotation driving means 49 provided in the holding means 24 is operated to rotate the cannonball 2 mounted on the mounting means 50 around the rotation axis 62, and WJ is ejected from the first WJ nozzle 55 to produce the cannonball 2 Is cut at the cutting position. Alternatively, WJ may be jetted from the second WJ nozzle 56 and cut so that the tip of the cannonball 2 penetrates around the rotation axis 62.
[0063]
In step a15, it is determined whether or not the inside of the cannonball 2 is to be washed from the opening formed in the cannonball 2 by cutting. Such a determination is made by providing a control circuit for controlling the operation of the first and second WJ nozzles 55 and 56 and the water supply device in the cutting and cleaning means 25 and 48, and the dismantling operator makes a judgment every time the cannonball 2 is disassembled. This can be realized by inputting the determination result to the control circuit. In addition, a memory is provided in the control circuit, and a dismantling operation program for cutting and cleaning (including cases where cleaning is not required) is stored in advance for each type of ammunition, and the operation is performed by selecting the type of ammunition to be disassembled. It may be realized by being configured to automatically determine whether or not cleaning is necessary according to a program. If the determination result is negative and the inside of the cannonball 2 is not cleaned, the process proceeds to step a17. If the determination result is affirmative and the inside of the cannonball 2 is cleaned, the process proceeds to step a16.
[0064]
In step a16, WJ is sprayed from the second WJ nozzle 56 to the opening formed in the shell 2 by the cutting by the first WJ nozzle 55 or the second WJ nozzle 56 described above, and the inside of the shell 2 is cleaned. In step a17, it is determined whether or not the shell 2 has a further cutting position. When the determination result is affirmative and there is another cutting position, the process returns to step a12 and proceeds to the subsequent steps. When the determination result is negative and there is no other cutting position, the process proceeds to step a18, and the cannonball 2 is carried out of the cutting device by the gripping and conveying device 26. In step a19, a series of dismantling operations of the shell 2 are completed.
[0065]
In this way, by executing the method of dismantling the shell 2 as shown in the flow of FIG. 5 using the disassembling apparatus 1, the cutting position, the rotational axis position, etc. are accurately determined based on the positional information regarding the internal structure of the shell 2. As a result, it is possible to prevent the explosive, leaking, and mixing of the glaze and harmful chemical substances when the cannonball 2 is cut. Further, since the cannonball 2 is cut at an accurate position, cleaning and recovery processing after the cannonball 2 is cut can be easily performed, so that the cannonball 2 can be disassembled safely and efficiently.
[0066]
FIG. 6 is a diagram showing a simplified configuration of a disassembling apparatus 70 that is another embodiment of the present invention. The disassembly apparatus 70 of this embodiment is similar to the disassembly apparatus 1 of the above-described embodiment, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In FIG. 6, the gripping and conveying device 26 is shown only in FIG. 6 (a), and the gripping and conveying device 26 is not shown in FIGS. 6 (b) to 6 (d), but this simplifies the drawing. Therefore, the gripping and transporting device 26 acts as part of the gripping and transporting and positioning means of the shell 2 in FIGS. 6 (b) to 6 (d), similar to the dismantling device 1.
[0067]
It should be noted in the dismantling device 70 that the cannonball 2 is fixed to the fixing jig 71. The cannonball 2 is gripped and transported by the gripping and transporting device 26 while being fixed to the fixing jig 71, position information relating to the internal structure is detected by the non-destructive position detecting means 21, and is cut by the cutting means 25. The holding means 24 only holds the cannonball 2 at a position positioned while being fixed to the fixing jig 71, and does not rotate the cannonball 2. Accordingly, the first WJ nozzle 55 moves to cut the shell 2 at the cutting position.
[0068]
The fixing jig 71 includes a substrate 72, a pedestal portion 73 that is fixed to the substrate 72 and mounts the shell 2, and a restraining member 74 that restrains and fixes the shell 2 mounted on the pedestal portion 73 so as not to move. It is comprised including. The cannonball 2 placed on the stage 27 to be disassembled is once gripped by the gripping and conveying device 26 and then placed on the pedestal portion 73 of the fixing jig 71 prepared on the stage 27. The substrate 72 and the pedestal 73 are fixed. At this time, the first CCD camera 33 detects appearance image information of both the cannonball 2 and the fixing jig 71, and determines a position for fixing the cannonball 2 to the fixing jig 71 by the restraining member 74 based on the appearance image information. To do.
[0069]
The gripping and conveying device 26 conveys the cannonball 2 fixed to the fixing jig 71 to the non-destructive position detecting means 21, and the non-destructive position detecting means 21 detects position information regarding the internal structure of the cannonball 2. At this time, the image processing device 35 uses the image information related to the external shape of the shell 2 and the fixing jig 71 by the second and third CCD cameras 43 and 44 and the image information related to the internal structure of the shell 2 by the non-destructive position detecting means 21. Coordinates are given to the obtained position information and input to the control unit of the gripping and conveying apparatus 26 as coordinate information. As a result, the gripping and conveying device 26 makes a relative relationship between the position relating to the external shape of the cannonball 2, the position of the restraining member 74 restraining the cannonball 2, and the cutting position and rotation axis of the cannonball 2 based on the positional information relating to the internal structure. Coordinate information about a specific positional relationship can be obtained.
[0070]
The gripping and conveying device 26 can handle the position where the restraining member 74 is gripped as the position of the gripping member 31 by gripping the predetermined position of the restraining member 74 of the fixing jig 71 with the gripping member 31. In combination with the position information of the gripping member 31 in the three-dimensional coordinate system held by itself, the cutting position and the rotation axis of the cannonball 2 with respect to the cutting means 25 in the same manner as in the dismantling apparatus 1 according to the above-described embodiment. The position can be determined.
[0071]
In the state where the fixing jig 71 is positioned so that the cutting position of the cannonball 2 projected on the virtual plane and the cutting movement line of the first WJ nozzle 55 coincide with each other by the gripping and conveying device 26, the holding means 24 is fixed. By holding the tool 71, the shell 2 is held. The holding means 24 is realized by, for example, a clamp type fastener. Positioning the cannonball 2 fixed to the fixing jig 71 in a state where the gripping portions of the holding means 24 configured in pairs are separated by a distance larger than the width of the substrate 72 of the fixing jig 71; The cannonball 2 can be held by moving the grip portion so as to narrow the distance and tightening the substrate 72 in the width direction. At this time, the shell 2 is not rotated by the holding means 24 as described above.
[0072]
The cannonball 2 is cut by the first WJ nozzle 55 when the first WJ nozzle 55 moves linearly along the cut position (cutting line) of the cannonball 2 determined as described above, that is, in a direction orthogonal to the rotation axis of the cannonball 2. Cut in a straight line. Further, the shell 2 may be cut by the first WJ nozzle 55 being angularly displaced around the rotation axis of the shell 2. At this time, it is desirable that the center at which the first WJ nozzle 55 is angularly displaced is set to coincide with the rotational axis position of the shell 2. In FIG. 6, the moving means for moving the first WJ nozzle 55 is omitted.
[0073]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of dismantling the shell 2 using the dismantling device 70. The flowchart in FIG. 7 is similar to the dismantling operation of the cannonball 2 by the disassembling apparatus 1 shown in FIG.
[0074]
Steps b1 to b5 proceed in the same manner as in the flowchart shown in FIG. In step b6, the fixing jig 71 is prepared on the stage 27. In step b7, the appearance of the fixing jig 71 is photographed by the first CCD camera 33. The first CCD camera 33 sends the photographed image information to the image processing device 35, and the image processing device 35 compares the appearance of the fixing jig 71 with respect to the appearance of the fixing jig 71. To give coordinate information. In step b 8, based on the external coordinate information of the fixing jig 71, the gripping and conveying device 26 places the shell 2 on the pedestal 73 of the fixing jig 71 to determine the restraining position, and the restraining member 74 moves the shell 2. to bound.
[0075]
In step b <b> 9, the gripping position of the fixing jig 71 by the gripping and conveying device 26 is determined based on the appearance coordinate information of the fixing jig 71. At this time, the gripping position is determined at the position of the restraining member 74 of the fixing jig 71. In step b10, the shell 2 is transported to the RT device by the gripping transport device 26 while being fixed to the fixing jig 71.
[0076]
Steps b11 to b17 are performed in the same manner as in the flowchart shown in FIG. In step b18, the first WJ nozzle 55 is moved in a direction orthogonal to the rotation axis of the shell 2, that is, moved in a direction crossing the shell 2, and WJ is injected to traverse the shell 2 in a cutting position. Disconnect. From step b19 to step b23, the process proceeds in the same manner as in the flowchart shown in FIG. 5 described above, and a series of dismantling operations of the shell 2 is completed. However, in the cleaning process in step b20, the first WJ nozzle 55 moves to the opening formed by cutting and cleans the inside of the shell 2.
[0077]
According to such a dismantling apparatus 70 and a dismantling method using the dismantling apparatus 70, it is possible to realize the same operational effects as the dismantling method using the dismantling apparatus 1 and the dismantling apparatus 1 according to the above-described embodiment.
[0078]
As described above, in the present embodiment, the radiation generating means 36 uses X-rays as a radiation source, but is not limited to this, and a radioisotope may be used. Further, although radiation is used for the non-destructive position detecting means 21, it is not limited to this, and for example, ultrasonic waves and magnetic resonance may be used. However, radiation is most preferably used from the viewpoints of position information detection accuracy and device price. Moreover, although the shell 2 is illustrated as a to-be-disassembled object, it is not limited to this, It may contain a spent nuclear fuel or other dangerous goods and harmful substances. Further, although the non-destructive position detection means 21 and the cutting means 25 are configured separately, the present invention is not limited to this, and the non-destructive position detection means 21 and the cutting means 25 may be configured integrally. .
[0079]
【The invention's effect】
  According to the present invention, the disassembling apparatus is detected by nondestructive position detecting means for nondestructively detecting position information about the internal structure of the object to be disassembled having contents from at least two directions, and nondestructive position detecting means. The cutting position of the object to be disassembled based on the position informationAnd inner cylinder rotation axisPositioning means for positioning;The rotation driving means for holding the object to be disassembled and rotating the object to be disassembled, and the rotation center of the rotation driving means and the rotation axis of the inner cylinder of the object to be disposition positioned by the positioning means coincide with each other. Wearing means to wearWhen, KeepAnd cutting means for cutting the object to be held at the cutting position.
[0080]
  The disassembling apparatus configured as described above accurately determines the cutting position for cutting the dismantled object at an appropriate position based on the positional information regarding the internal structure of the dismantled object obtained from at least two directions. Can do. This prevents the explosion, leakage, and mixing of contents, such as dangerous and harmful substances, when cutting the material to be disassembled, and facilitates cleaning and recovery after the material to be disassembled is cut. Therefore, it is possible to provide a dismantling apparatus that can dismantle the object to be disassembled safely and efficiently.
  In addition, the dismantling apparatus can cut the dismantling object while rotating the dismantling object around the rotation axis in a state where the rotation center of the rotation driving unit and the rotation axis of the inner cylinder of the dismantling object coincide. As described above, since the rotation axis of the inner cylinder of the object to be disassembled is positioned based on the position information related to the internal structure by the nondestructive position detecting means, even if the object to be disassembled is in a state of corrosion or deformation, for example. It is possible to accurately position the rotation axis and rotate it around the rotation axis for cutting. In addition, since it is not necessary to provide a large rotation driving means for rotating the cutting means around the object to be disassembled, the apparatus price can be reduced and the apparatus can be made compact. Moreover, compared with the case where it cut | disconnects by rotating a cutting | disconnection means around a to-be-disassembled object, cutting efficiency can be improved and dismantling processing capability can be improved.
[0082]
According to the invention, the non-destructive position detecting means includes a radiation generating means for irradiating the object to be disassembled, a radiation detecting means for detecting radiation from the radiation generating means, and a detection output by the radiation detecting means. And an image processing unit for detecting position information regarding the internal structure of the object to be disassembled. The positional information regarding the internal structure obtained by transmitting the radiation to the object to be disassembled has high accuracy, can be easily visualized, and can be easily converted into a control signal.
[0083]
According to the invention, the disassembling apparatus includes a cleaning means for cleaning the inside of the object to be disassembled. This makes it possible to remove or collect the contents of the object to be disassembled.
[0084]
According to the invention, the cutting means and the cleaning means are water jet devices. Since the water jet has a small impact force on the object to be disassembled, the object to be disassembled can be prevented from being undesirably damaged, and since the water used has a cooling effect, the contents of the object to be disassembled are not desired. Reaction can be prevented. Thus, the water jet device is preferably used as a cutting and cleaning means.
[0085]
Further, according to the present invention, it is possible to dismantle and safely dispose of the internal shells such as glazes and harmful chemical substances.
[0086]
  In addition, according to the present invention, the contents are provided.And an inner cylinder and an outer cylinderPosition information on the internal structure of the object to be disassembled is detected non-destructively from at least two directions, and the cutting position of the object to be disassembled based on the position informationInner cylinderPositioning the rotation axis, cutting the workpiece to be cut and the rotation axis positioned at the cutting position while rotating around the rotation axis, or cutting used for cutting the workpieceMeans, eg water jet deviceIs cut at the cutting position while rotating around the rotation axis or moving in a direction perpendicular to the rotation axis, so that it is possible to accurately determine a cutting position at which the object to be disassembled can be safely cut. A dismantling method that can efficiently cut the material is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a simplified configuration of a dismantling apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a simplified configuration of a shell 2 that is an example of an object to be dismantled by the dismantling apparatus 1 shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a view showing an X-ray photograph that is a transmission image of a simulated shell 42. FIG.
4 is a plan view showing a simplified configuration of the mounting means 50. FIG.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of dismantling the shell 2 using the dismantling device 1;
FIG. 6 is a diagram showing a simplified configuration of a dismantling apparatus 70 that is another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of dismantling the shell 2 using the dismantling device 70.
[Explanation of symbols]
1,70 Demolition device
2 Cannonball
21 Non-destructive position detection means
22 Positioning means
23 Another positioning means
24 Holding means
25 Cutting means
26 Gripping and transporting device
33 First CCD camera
35 Image processing device
43 Second CCD camera
44 3rd CCD camera
48 Cleaning means

Claims

Have a content, the disassembling apparatus for disassembling an object to be dismantled material comprising an inner column and an outer column,
Non-destructive position detecting means for non-destructively detecting position information about the internal structure of the object to be disassembled from at least two directions;
Positioning means for positioning the cutting position of the workpiece and the rotation axis of the inner cylinder based on the position information detected by the non-destructive position detecting means;
A rotation driving means for holding the object to be disassembled and rotating the object to be disassembled;
Mounting means for mounting so that the rotation center of the rotation driving means and the rotation axis of the inner cylinder of the article to be disassembled positioned by the positioning means are aligned with each other ;
A disassembling apparatus comprising: cutting means for cutting an object to be disassembled held by the rotation driving means at a cutting position of the object to be disposition positioned by the positioning means .

The non-destructive position detecting means includes
Radiation generating means for irradiating the object to be disassembled with radiation;
Radiation detecting means for detecting radiation from the radiation generating means;
The disassembling apparatus according to claim 1 , further comprising: an image processing unit that detects position information related to an internal structure of the object to be disassembled by performing image processing on a detection output from the radiation detecting unit .

The disassembling apparatus according to claim 1 or 2 , further comprising a cleaning unit that cleans the inside of the object to be disassembled through an opening formed in the object to be disassembled by the cutting unit .

The cutting means and the cleaning means are:
4. The dismantling device according to claim 3 , wherein the dismantling device is a water jet device.

The object to be disassembled is
The dismantling device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the dismantling device is a shell .

In a dismantling method for disassembling an object to be disassembled having contents and having an inner cylinder and an outer cylinder,
Non-destructively detecting position information about the internal structure of the object to be disassembled from at least two directions;
Based on the position information, the cutting position of the object to be disassembled and the rotation axis of the inner cylinder are positioned,
The disassembled object in which the cutting position and the rotation axis of the inner cylinder are positioned is held rotatably around the rotation axis of the inner cylinder,
Disassembling method characterized by cutting the object to be dismantled object at the cutting position while rotating around the rotation axis.

Have a content, in the dismantling method of dismantling the object to be disassembled material with an inner column and an outer column,
Non-destructively detecting position information about the internal structure of the object to be disassembled from at least two directions;
Based on the position information, the cutting position of the object to be disassembled and the rotation axis of the inner cylinder are positioned,
Holding the object to be disassembled in which the cutting position and the rotation axis of the inner cylinder are positioned;
A disassembling method for cutting the disassembled material at the cutting position while rotating a cutting means used for cutting the disintegrated material around the rotation axis or moving in a direction perpendicular to the rotation axis .

The disassembling method according to claim 7, wherein the cutting means is a water jet device.