JPS61155754A

JPS61155754A - 孔検査装置

Info

Publication number: JPS61155754A
Application number: JP59280347A
Authority: JP
Inventors: Kuniharu Uchida; 内田　邦治
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-12-27
Filing date: 1984-12-27
Publication date: 1986-07-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野〕〕本発明は鋼材に穿設した孔、例えばタービンのシャフト
或はタービン発電機ロータのシャフトに穿設した孔の内
表面及び内表面、の近くに存在する傷を検査する装置に
関する。

〔発明の技術的背景〕

タービンのシャフト或はタービン発′７Ｊｉ機ロータの
シャフトには軸方向に泊って中心孔が穿設されたものが
ある。

そしてシャフトに穿設した中心孔については製造時及び
定期検査の際に、中心孔の表面及び表面に近い部分に傷
があるか否かを検査し、シャフト交換等の目安としてい
る。

この検査としては一般にカメラによる内表面目視検査、
内表面の磁粉探傷検査及び内表面から内部に存在りる傷
を探査する超ａＦ１１探傷検査を行っている。

内表面目視検査を行うには第６図に示す如く、シャフト
１に穿設した中心孔２内にガイドローラ３を餐轟えた中
空Ｏラド４を差し込み、中空ロッド４先端にカメラ５を
内蔵し、このカメラ５からの信号Ｉ！１１６を０ツド４
内を通してカメラＩＩＪＩＩＩ器７に°接続し、このカ
メラｌ１ｔｌｌ器７を介してテレビ受像機８の画面９に
中心孔２の内表面を映し出すようにしたものである。そ
して第７（Ａ）図に示すように画面９に映し出された傷
１０及びｗ４１１によって中心孔２内における傷１０及
びｕ４１１の位置と大きさを知ることができる。

また、中心孔２の内表面の磁粉探傷検査も第６図と同様
な装置を用い、第７（Ｂ）図に示す如く画面９の磁粉模
様を映し出し、この磁粉模様の乱れにより信１０の位置
と大きさを知るようにしたものである。

更に超音波探傷検査を行うには第８図に示す如く、シャ
フト１に穿設した中心孔２内にガイドローラ３を備えた
中空Ｏラド４を差し込み、中空ロッド４先部に取付けた
超音波探触子１２からの信号線１３を中空ロッド４を通
して超音波探傷検査１４につなぎ、更にこの超富波探ａ
Ｉ器１４を欠陥表示器１５に接続し、欠陥表示器１５の
画面１６に第９（Ａ）図に示す如きＢスフ−１表示、又
は第９（Ｂ）図に示す如きＣスコープ表示にて欠陥１１
１７を表示する。尚、第９（Ａ）図において１８は中心
孔２の表面を示す線である。

〔背景技術の問題点〕

上述した如くシャフト等の鋼材に穿設した孔の探傷試験
は一般に２種以上の検査を行うのであるが、各探閃検査
毎に検査ｎ器が異なり且つ深山手法も異なるため個々に
実施しなければならず、検査の祉類を変更する都度、検
査の段取り、試験及び試験終了後のＷ４ｎ等に多大の時
間を要している。

また各検査毎に検査作業員が異なる場合もあり作業効率
が悪くなっている。

そして、最大の岡題となるのは、個々に検査を行うため
、それぞれの検査結果の対応及び照合を十分になすこと
ができず、欠陥の性状を総合的に適格に把握できない。

〔発明の目的〕

本発明はかかるｂ点に鑑みなされたもので、作業効率が
良く且つ総合的判断により信頼性のある検査結果を得る
ことができる孔検査装置を提供することを目的とする。

〔発明の′／１１要〕上記問題点を解決するために本発明に係る孔検査装置は
、回転駆動部の回転動を連結部材を介して複数のヘッド
部に伝達し、これらヘッド部にて目視検査用カメラ、渦
流探傷用探触子及び超音波探傷用探触子のうちの少なく
とも２つを回転せしめ、更に各ヘッド部の回転速度をヘ
ッド部内に設−けたギヤにより個別に設定するようにし
た。

〔発明の実施例〕

以下に本発明に係る孔検査装置を添付図面に基づいて説
明する。

第１図は孔検査装置２０の全体図であり、孔検査装置２
０は回転駆動部２１の先部に連結棒２２を介してヘッド
部２３を連結し、このヘッド部２３の先部に連結棒２４
を介してヘッド部２５を連結し、更にヘッド部２５の先
部に連結棒２６を介してヘッド部２７を連結している。

これらヘッドＩ！１ｌｓ２３．２５．２７及び回転駆動
部２１はシャ゛フト１の中心孔２内に挿入し得る大きさ
とされ、回転駆動部２１には回転駆動部２１の中心孔２
内における周方向の回転を阻止し、中心孔２の一方向の
移動の摩擦抵抗を低減するための滑車２８を取付け、ま
た各ヘッド部２３．２５．２７の外周部にはヘッド部の
中心孔２内における周方向の回。

転摩振力を低減するためのボールベアリング２９・・・
２９を取付けている。

また、ヘッド部２３の外周部には超音波探傷用探触子３
０を固着し、ヘッド部２５の外周部にはｍ流探傷用探触
子３１を固着し、更にヘッド部２７の先部には画像回路
部３２及び光源３３を備えたカメラレンズ系３４を取付
けている。

一方、前記回転駆動部２１の後端部には、各ヘッド部２
３．２５．２７からの電気信号を外部へ出力したり、外
部からの電源供給を行うためのコネクター３５を取付け
ている。

回転駆動！！！２１の構造は第２図に示す如く、ケース
３６内にモータ３７を固定し、このモータ３７の回転動
を減速機３８を介してギヤ３９に伝達し、またケース３
６にベアリング４０を介して回転自在に挿着した連結棒
２２にギヤ４１を外威し、ギヤ３９．４１を噛合せしめ
ることで、モータ３７の駆動によりａ結棒２２を回転せ
しめるようにしている。また、連結棒２２のケース内に
臨む端部にはスリップリング４２を挿入し、このスリッ
プリング４２の他端にはカップリング４３を介してエン
コーダ４４を連結している。そして、スリップリング４
２には前記カメラレンズ系３４、渦流探傷用探触子３１
及び超音波探傷用探触子３０まで伸びる信号・ｆｆｉ源
ケーブル４５が接続され、更にこのケーブル４５、エン
コーダ４４からのケーブル４６及びモータ駆動用のケー
ブル４７のそれぞれが前記コネクター３５に結線される
。

また、第３図はｍ流探傷用探触子３１を取付けたヘッド
部２５の内部構造を示す断面図であり、他のヘッド部２
３．２７の内部構造ギヤ比が異なるだけであるため、ヘ
ッド部２５の構造を説明することで他のヘッド部２３．
２７の構造の説明は省略する。

即ち、ヘッド部２５のケース４８の後端面にはベアリン
グ４９を介して前記連結棒２４を０転自在に挿入し、先
端面にはベアリング５０を介して前記連結棒２６を回転
自在に挿入している。そして、連結棒２４にはギヤ５１
を外電し、このギヤ５１をケース４８に貫通した軸５２
に１！着したギヤ５３に噛合し、更に軸５２に嵌着した
他のギヤ５４をケース４８の内周面に固着したうツク５
５に噛合せしめている。これによりヘッド部２ｈのケー
ス４８は連結棒２４の回転により回転する。

ここで連結棒２４の回転に対するケース４８の回転量は
ギヤ５１．５３．５４の歯数比を変更することにより容
易に設定できる。

またケース４８には前記ｍ流探傷用探触子３１が固着さ
れ、ケース４８に設けたブラケットにはスリップリング
５６が固定され、このスリップリング５６の一端は連結
棒２４内に、他端は連結棒２６内に挿入され、且つスリ
ップリング５６内には他のヘッド部２３．２７からの信
号１ａ５７を貫通させるとともにスリップリング５６と
探触子３１とを信号ｌ！５８で接続している。なお、連
結棒２６は図示しないギヤ列を介して連結棒２４と連結
し、連結棒２４の回転により、所定速度で回転する。

以上の構成からなる検査装置２０を用いて、同時に目視
検査、渦流探傷検査及び超音波探傷検査を行うわけであ
るが、各検査による探傷範囲が異なる。

そこで第４図に示す如くカメラレンズ系３４による中心
孔２内面の視野範囲５９と、渦流探触子３１による探傷
範囲６０と、超音波探触子３０による探ＦＡ範囲６１と
が、孔２の軸方向にａ、ｂ。

Ｃの寸法を有しているものとすれば、これらの寸法比に
従い、ヘッド部２５はヘッド部２７の回転速度のａ／ｂ
倍となり、ヘッド部２３はヘッド部２７の回転速度のａ
／Ｃ倍となるように各ヘッド部内のギヤ比を設定し、各
ヘッド部２３．２５゜２７が一回転する毎に軸方向に進
行する量は各ヘッド都電にＥ）１　、　ｐ２　、ｐ３と
なるように設定する。

そして、各ヘッド２３．２５．２７の軸方内閣ＦＢ第１
．第２及び周方向Ｅｊｌｓ、ｓ２を予め知っておくこと
で各検査による結果を総合的に比較して評価する。

尚、以上において、連結棒２２．２４．２６で連結され
た各ヘッド部２３．２５．２７及び回転駆動部２１はコ
ネクター３５を介して、外部からの駆ｆ７１１Ｍ構によ
って、中心孔２の前後方向への移動がなされるのである
が、前後方向への移動は長尺のロッドを継ぎ足しつつ行
っても、また自走式の駆動車などでケーブルを引くこと
で移動させても良くその手段は任意である。

また、各ヘッド部２３．２５．２７に設けたボールベア
リングの高さ調整、各探触子３０．３１の中心孔内面へ
の接触面圧調整、及び回転駆動部２１の滑車２日の高さ
調ｍ等の支持機構については図示例に限らず任意の機構
を採用し得る。

また、超音波探傷試験必要な水又は油等の音響接触媒質
の供給については通常のシール付きベアリング機構によ
って達成でき、更に、実施例にあっては、連結棒２２，
２４．２６の回転位置をエンコーダ４４で検出し、ヘッ
ド部内のギヤ比から容易にヘッド部の回転位置を検出で
きるようにしたが、各ヘッド部内にそれぞれエンコーダ
を設け、連結棒との相対位置を検出して、各ヘッド部の
回転位置を算出するようにすれば、更に高精度な位δ検
出を行え、また、リードリレー等のスイッチ類を用い、
連結棒とヘッド部が所定の相対位置関係になる毎に信号
を検出することによって、ヘッド部の回転位置を検出し
てもよい。

更に、実施例にあっては、各ヘッド部が軸方向に直線的
に配列された例を示したが、各ヘッド部間を連結する連
結部材としては第５図に示す如く、連結板６２とピン６
３とを組合せた自在継手６４としてもよい。このように
自在継手６４を用いれば、曲線状の孔内にも本発明に係
る検査装置を進入せしめることができため、配管の曲管
部の検査も行うことが可能となる。更にビンを用いず、
ベロー型の自在継手を用いてもよい。

更に各ヘッド部はらせん状に移動する例を示したが、１
回転又は数回転ごとの往復回転毎に軸方向に移動させて
検査してもよい。このようにすると、各ヘッド部の軸方
向及び周方向位置が比較的検出しやすく、８Ｍ度の結果
が得られる。

〔発明の効果〕

以上に説明した如く本発明によれば、従来個別に行って
いた各種検査を同時に行うことができ、検査時間を大巾
に短縮できる。

また、各ヘッド部の位置関係が明確となっているため、
それぞれの検査結果を比較して総合的に判断できるため
、極めて信頼性のある検査結果が得られる。

更に、各ヘッド部の探傷領域に応じて、ギヤ比を選定し
、各々の回転速度を任意に設定できるため、各ヘッド部
を回転せしめるためのモータが１つで足り、Ｉ！全全体
小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る検査装置の全体図、第２図は回転
駆動部の断面図、第３図はヘッド部の断面図、第４図は
各検査ヘッドの探傷範囲と回転速度との関係を示す図、
第５図は連結部材の別実施例を示す図、第６図は従来の
検査装置による検査状態を示す図、第７（Ａ）図、及び
第７（Ｂ）図は従来装置による検査結果を映し出した画
像を承す図、第８図は第６因と同様の従来装置による検
査状態を示す図、第９（Ａ）図及び第９（Ｂ）図は第８
図に示した装置により得られる検査結果を映し出した画
像を承り図である。２０・・・孔検査装置、２１・・・回転駆動部、２２゜
２４．２６．６４・・・連結部材、２３．２５．２７・
・・ヘッド部、２８・・・滑車、２９・・・ボールベア
リング、３０・・・超音波探１０用探触子、３１・・・
渦Ｒ探傷用探触子、３４・・・カメラレンズ系、３５・
・・コネクター、３９，４１．５１．５３．５４・・・
ギヤ。第２図訂ン＃、３Ｉ２１Ｌ４　凹毛５　凹巻６回Ｌ７凹（Ａ　＞　　　　　　　　　　　　　　　’８）！ダ

Claims

【特許請求の範囲】１、目視検査用カメラを回転させるヘッド部と、渦流探
傷用探触子を回転させるヘッド部と、超音波探傷用探触
子を回転させるヘッド部のうち少なくとも２つを有し、
これらヘッド部を回転動を伝達する連結部材で連結する
とともにヘッド部の１つを連結部材を介して回転駆動部
に連結し、更に各ヘッド部に内蔵したギヤにより各ヘッ
ドが独立の回転速度で回転するようにしたことを特徴と
する孔検査装置。２、前記各ヘッド部には孔内面との間における回転摩擦
力を低減させるためのボールベアリングが設けられ、前
記回転駆動部には孔内における軸方向の移動を容易とし
軸廻りの回転を防止するための滑車が設けられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の孔検査装置
。