(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラの磁粉探傷検査に適用される装置であって、支持脚と、同支持脚に支持軸を介して回動自在に設置され、その表面に設けた受台を介して検査対象のインペラを載置するフレームと、同フレームを前記支持軸を中心として所定角度に傾斜させるフレーム傾斜装置と、前記フレーム上に載置された前記インペラの周縁と当接し、同インペラを外周から支持する複数のローラと、前記フレームに組込まれ前記ローラを前記インペラの外周へ当接させるローラ押付装置と、前記フレームに組込まれ前記ローラを介して前記インペラを回転させるローラ回転装置とを備えてなることを特徴とするインペラ用縦形磁粉探傷検査装置。
【請求項２】
前記フレームが、前記フレーム傾斜装置により前記支持軸を中心として水平状態と垂直状態の間を任意に傾斜し得るように構成されたことを特徴とする請求項１記載のインペラ用縦形磁粉探傷検査装置。
【請求項３】
前記ローラ回転装置は、前記複数のローラの少くとも１つを回転駆動することにより前記インペラが前記フレーム上に回転自在に載置されるように構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のインペラ用縦形磁粉探傷検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インペラ用縦形磁粉探傷検査装置に関し、主に、コンプレッサのインペラの磁粉探傷検査に適用され、検査作業を容易にし作業効率が向上して作業時間を低減することができる装置である。
【０００２】
【従来の技術】
図４はコンプレッサの基本構造を示す図である。図において、コンプレッサは駆動軸２に複数のインペラ１を嵌合・配列して成り、駆動軸２を駆動させて取り入れた気体ａを、各段のインペラ１を通過する間に昇圧させ、こうして生成された高圧気体を取り出して利用に供するものである。図５はインペラの斜視図であり、インペラ１はディスク１ａ、ブレード１ｂ及びカバー１ｃより成り、中央部に嵌合孔１ｄを有する構造で、ディスク１ａとブレード１ｂ、ブレード１ｂとカバー１ｃ（またはディスク１ａとカバー１ｃ）を溶接して製作する。
【０００３】
こうして製作されたインペラ１は、出荷に際し、製品全面を磁粉探傷検査して欠陥の有無を確認する。図６は磁粉探傷検査の原理説明図で、検査対象物の表面に磁粉ｇを振りかけた後磁化させると、検査対象物内に発生した磁束ｊは、欠陥のない断面は直進するが、図示のように、表面クラックｋ１  、内部欠陥ｋ２  が存在する断面では曲折して進行し、この影響を受けて表面の磁粉ｇが材料の表面に漏洩した磁束に引き寄せられ、異常な模様を呈する。この磁粉ｇの模様から欠陥の有無、位置、大きさ等を検知するようになっている。
【０００４】
図７は従来のインペラの磁粉探傷検査装置の構成図である。図において、架台４上に設けたターンテーブル５上、インペラ１を横向きに載置し、磁化装置３のコイル３ａ（通常、複数の板状コイルより成る）を、嵌合孔１ｄを経由してインペラ１の周りに環状に配線した構成で、ターンテーブル５を介してインペラ１を回転しながら、磁化装置３を作動して表面の検査を行い、次いでクレーン等を用いてインペラ１を反転させた後、同様に裏面の検査を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のインペラの横置きの磁粉探傷検査装置では、表裏面を同時に検査ができないために反転させる必要があるが、インペラ１は１００ｋｇ以上の重量のものもあり、このため、反転作業にクレーンが必要となって時間と労力を要し、また横置きの状態では、製品の検査前後の洗浄がやりにくく、多くの時間がかかるなどの課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、インペラをフレーム上に設置してインペラを水平面から順次傾斜させると共に回転させて、水平状態での検査、所定角度での検査を可能とし、インペラの側面の検査、裏面の検査を、それぞれ容易にできる構成とし、反転作業に従来用いていたクレーンを必要とせず作業効率が大幅に向上するインペラ用縦形磁粉探傷検査装置を提供することを課題としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決するために次の手段を提供する。
【０００８】
（１）インペラの磁粉探傷検査に適用される装置であって、支持脚と、同支持脚に支持軸を介して回動自在に設置され、その表面に設けた受台を介して検査対象のインペラを載置するフレームと、同フレームを前記支持軸を中心として所定角度に傾斜させるフレーム傾斜装置と、前記フレーム上に載置された前記インペラの周縁と当接し、同インペラを外周から支持する複数のローラと、前記フレームに組込まれ前記ローラを前記インペラの外周へ当接させるローラ押付装置と、前記フレームに組込まれ前記ローラを介して前記インペラを回転させるローラ回転装置とを備えてなることを特徴とするインペラ用縦形磁粉探傷検査装置。
【０００９】
（２）前記フレームが、前記フレーム傾斜装置により前記支持軸を中心として水平状態と垂直状態の間を任意に傾斜し得るように構成されたことを特徴とする（１）記載のインペラ用縦形磁粉探傷検査装置。
【００１０】
（３）前記ローラ回転装置は、前記複数のローラの少くとも１つを回転駆動することにより前記インペラが前記フレーム上に回転自在に載置されるように構成されたことを特徴とする（１）又は（２）記載のインペラ用縦形磁粉探傷検査装置。
【００１１】
本発明の（１）においては、磁粉探傷検査は、まず、フレームをフレーム傾斜装置によって水平状態とし、インペラを受台を介してフレーム上に載置する。インペラはローラ押付装置を作動させてローラを外周に押付けることにより支持され、磁化装置のコイルをインペラの軸の嵌合部を通して環状に配線して検査の準備を完了する。次に、インペラの表面に磁粉を振りかけた後、コイルに通電するとインペラの各部の内部が磁化されて磁束が発生し、インペラ内部や表面に欠陥が存在すると、その個所では表面の磁粉が、材料表面に漏洩した磁束によって引き寄せられ、異常な模様が生ずる。この模様から欠陥の有無、位置、大きさ、等を検知する。
【００１２】
上記の検査はローラ回転装置によりローラを回転させ、この回転力をインペラに伝え、インペラを順次回転して検査位置を移動しながらインペラの全周に亘って行い、又、フレーム傾斜装置を作動させて、フレーム、即ちインペラを順次所定角度だけ傾斜させ、インペラの側面、裏面を含めた全面の検査が、従来のようにクレーン等を用いることなく実施でき、検査後の検査面の洗浄が容易となる、等作業効率が向上して作業時間が低減し、又、インペラの寸法、重量の大きさにかかわりなく実施が容易となる効果を有する。
【００１３】
本発明の（２）では、フレームが水平状態から垂直状態の間で任意の角度に容易に傾斜させることができるので、探傷検査に適した位置へフレームを容易に設定でき、上記（１）の発明の作業効率の向上が確実になされる。
【００１４】
本発明の（３）では、ローラ駆動装置は複数のローラの少くとも１つを駆動することによりインペラを回転させるので、検査対象のインペラの大きさ、重さに応じて適切な数のローラを駆動させるように装置の設計に対処できるので確実なインペラの回転駆動を備えた装置の実現が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基いて具体的に説明する。図１は本発明の実施の一形態に係るインペラ用縦形磁粉探傷検査装置の側面図である。本発明の特徴は、検査対象のインペラを、任意に傾斜可能に構成し、横置き状態はもとより、縦置き状態でも検査できるようにした磁粉探傷検査装置であり、以下に詳しく説明する。
【００１６】
図１において、縦形磁粉探傷検査装置１０は、支持脚１１と、支持脚１１上に回転自在に支持軸１１ａにより支持されたフレーム１２で構成され、フレーム１２上には複数の受台１８を介して検査対象のインペラ１が回転可能に載置されている。インペラ１はフレーム１２上の周囲から、後述するようにローラ押付装置１５により駆動ローラ１３ａ、従動ローラ１３ｂ，１３ｃを介して押付けられてフレーム１２に回転可能に支持されている。
【００１７】
図示の例では、フレーム１２は支持軸１１ａを中心として回転して傾斜した状態を図示しており、図中二点鎖線の１２′で示すように、水平位置を含め、所定の角度範囲で回転することが可能である。なお、符号１６は支持脚１１に設けられ支持軸１１ａを軸支する軸受、３ａは図７で説明した磁化用のコイルである。
【００１８】
図２は図１におけるＡ−Ａ矢視図である。図において、フレーム１２にはインペラ１の外周を支持する３組のローラ、即ち駆動ローラ１３ａ、従動ローラ１３ｂ，１３ｃが取付けられている。これらローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃは図３において後述するように、ローラを伸縮移動させて任意直径を有するインペラ１の外周へ当接させるローラ押付装置１５によりインペラ１に押付けられる構成である。又、駆動ローラ１３ａには、このローラ１３ａを介してインペラ１を回転させる図示省略のローラ回転装置１４が配設されている。
【００１９】
フレーム１２はその両側に一対の支持軸１１ａを備えており、この支持軸１１ａを介して支持脚１１の上部に設けた軸受１６で支持されている。また、フレーム１２の上面には図１に示すように複数の受台１８（コロ装置など）が備えられ、インペラ１はこの受台１８上に回転自在に設置される。
【００２０】
フレーム傾斜装置１７は、支持脚１１に設けた取付け台１７ｄに設置されたモータ１７ｃとギヤ１７ａ，１７ｂなどの減速機構より成り、フレーム１２、即ちインペラ１を、図１で示したように水平状態と垂直状態の間で任意に傾斜させることができる。なお、この取付け台１７ｄは、かならずしも支持脚１１に取付けなくても良く、支持脚１１とは別の構造部分に取付けても良い。
【００２１】
図３はローラ押付装置１５とローラ回転装置１４の要部詳細図である。図において、ローラ押付装置１５は、外ネジ１５ａ、内ネジ１５ｂより成るスクリュー部と、スクリュー部を作動するモータ１５ｅ、ギヤ１５ｃ，１５ｄなどで構成され、内ネジ１５ｂをモータ１５ｅで回転させることにより外ネジ１５ａを伸縮させて各ローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃをインペラ１のディスク１ａ外周へ押付けることができる。
【００２２】
また、ローラ回転装置１４は、モータ１４ｃと、ローラ軸に連結されたギヤ１４ａ，１４ｂなどの減速機構より成り、駆動ローラ１３ａを回転させてその摩擦力によってインペラ１に回転を伝達し、インペラ１を回転させることができる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、３組のローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃのうち、下方のローラ１３ａを駆動ローラに、下方のローラ１３ｂおよび上方のローラ１３ｃを従動ローラに構成しており、従って、駆動ローラ１３ａは、ローラ押付装置１５およびローラ回転装置１４を備え、従動ローラ１３ｃは、ローラ押付装置１５のみ備えているが、３組のローラのうち２組を、または、すべてのローラを駆動ローラに構成しても良い。
【００２４】
また、フレーム傾斜装置１７、ローラ押付装置１５およびローラ回転装置１４は、本例の方式に限定するものではなく、例えば、ローラ押付装置をシリンダの伸縮、等を利用するように、他の方式でも勿論有効である。
【００２５】
上記構成のインペラ用縦形磁粉探傷検査装置において、磁粉探傷検査に当たっては、フレーム１２を図１の二点鎖線の１２′で示すように、水平状態に保持して、検査対象のインペラ１をフレーム１２の受台１８上に載置し、また、各ローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃの押付装置１５を作動し、ローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃをインペラ１の外周に押付けて支持する。次いで、磁化装置３のコイル３ａを、嵌合孔１ｄを経由してインペラ１の周りに配線（図７参照）し、準備は完了する。
【００２６】
検査が開始され、インペラ１の検査面上に図６で示すように磁粉ｇを振りかけた後、磁化装置３を作動してコイル３ａに通電すると、インペラ１各部が磁化されて、その断面に磁束ｊが発生し、この影響を受けて欠陥が存在する個所では、表面の磁粉ｇが材料の表面に漏洩した磁束に引き寄せられ、異常な模様を呈する（図６参照）。そこで、この磁粉ｇの模様から欠陥の有無、位置、大きさ等を検知する。
【００２７】
検査は、ローラ回転装置１４を作動して、ローラ１３ａを介してインペラ１を順次回転し、検査位置を移動しながらインペラ１の全周に亘って行い、また、フレーム傾斜装置１７を作動して、インペラ１を順次所定角度だけ傾斜（実際の最大傾斜角は８０°程度）させ、その側面および裏面に対して行う。
【００２８】
上記のように本実施の形態のインペラ用縦形磁粉探傷検査装置によると、フレーム１２に載置したインペラ１を、ローラ押付装置１５を介して３組のローラ１３ａ，１３ｂ，１３ｃで支持し、フレーム傾斜装置１７を用いてフレーム１２と共にインペラ１を所定角度に傾斜させながら、また、ローラ回転装置１４によってインペラ１を周方向に回転させながら磁粉探傷検査するようにしたので、一度の作業でインペラ１の全周および表面、裏面を検査できるようになり、しかも、従来のような機械による反転作業の必要がなく、検査前後の検査面の洗浄が容易となるなど、作業効率が向上して作業時間が低減し、また湿式、乾式検査に対応でき、さらにインペラの寸法、重量の大きさにかかわらず対応できるなどの効果がある。
【００２９】
なお、本磁粉探傷検査装置は、コンプレッサのインペラに限定されることなく、コンプレッサ以外のその他の類似の回転体又は円形状の機器、機械部品、部材に対しても同様に適応できる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のインペラ用縦形磁粉探傷検査装置は、（１）インペラの磁粉探傷検査に適用される装置であって、支持脚と、同支持脚に支持軸を介して回動自在に設置され、その表面に設けた受台を介して検査対象のインペラを載置するフレームと、同フレームを前記支持軸を中心として所定角度に傾斜させるフレーム傾斜装置と、前記フレーム上に載置された前記インペラの周縁と当接し、同インペラを外周から支持する複数のローラと、前記フレームに組込まれ前記ローラを前記インペラの外周へ当接させるローラ押付装置と、前記フレームに組込まれ前記ローラを介して前記インペラを回転させるローラ回転装置とを備えてなることを特徴としている。
【００３１】
上記構成の装置により、磁粉探傷検査は、ローラ回転装置によりローラを回転させ、この回転力をインペラに伝え、インペラを順次回転して検査位置を移動しながらインペラの全周に亘って行い、又、フレーム傾斜装置を作動させて、フレーム、即ちインペラを順次所定角度だけ傾斜させ、インペラの側面、裏面を含めた全面の検査が、従来のようにクレーン等を用いることなく実施でき、検査後の検査面の洗浄が容易となる、等、作業効率が向上して作業時間が低減し、又、インペラの寸法、重量の大きさにかかわりなく実施が容易となる効果を有する。
【００３２】
本発明の（２）では、フレームが水平状態から垂直状態の間で任意の角度に容易に傾斜させることができるので、探傷検査に適した位置へフレームを容易に設定でき、上記（１）の発明の作業効率の向上が確実になされる。
【００３３】
本発明の（３）では、ローラ駆動装置は複数のローラの少くとも１つを駆動することによりインペラを回転させるので、検査対象のインペラの大きさ、重さに応じて適切な数のローラを駆動させるように装置の設計に対処できるので確実なインペラの回転駆動を備えた装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るインペラ用縦形磁粉探傷検査装置の側面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】本発明の一実施例に係るローラ回転装置、ローラ押付装置の要部詳細図である。
【図４】コンプレッサの一般的な基本構造を示す図である。
【図５】インペラの斜視図である。
【図６】磁粉探傷検査の原理を説明する図である。
【図７】従来のインペラの磁粉探傷検査装置の構成図である。
【符号の説明】
１                        インペラ
３                        磁化装置
３ａ                      コイル
１０                      縦形磁粉探傷検査装置
１１                      支持脚
１１ａ                          支持軸
１２                      フレーム
１３ａ                    駆動ローラ
１３ｂ，１３ｃ            従動ローラ
１４                      ローラ回転装置
１４ｃ，１５ｅ，１７ｃ    モータ
１４ａ，１４ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１７ａ，１７ｂ    ギヤ
１５                      ローラ押付装置
１５ａ                    外ネジ
１５ｂ                    内ネジ
１６                      軸受
１７                      フレーム傾斜装置
１７ｄ                    取付け台
１８                      受台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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