(57)【要約】【課題】　部品からコーティングを剥離するためのシステムに用いられる制御ループを提供する。【解決手段】　部品からコーティングを剥離するためのシステムに用いられる制御ループ、部品２と参照電極６との間の電位差を測定して電圧出力信号を発生する電位計３、電圧出力信号と設定点電圧とを比較して電圧出力信号と設定点電圧との間の差を低減するのに用いられる出力信号を発生する演算増幅器４、部品２に電流を供給する高電流ＭＯＳＦＥＴトランジスタ５を有する。【選択図】　図１
2004115918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　部品からコーティングを除去するためのシステムに使用される制御ループであって、
　部品と参照電極との間の電位差を測定するための手段であって、前記測定手段は電圧出力信号を発生し、
　前記電圧出力信号を設定点電圧と比較するための手段であって、前記比較手段は電圧出力信号と設定点電圧との間の差を低減するために使用する出力信号を発生し、および
　前記部品に電流を供給するための手段を有してなる、ことを特徴とする制御ループ。
【請求項２】
　前記比較手段に設定点電圧を提供するための手段をさらに有してなる、ことを特徴とする請求項１記載の制御ループ。
【請求項３】
　前記設定点電圧提供手段がデジタル／アナログ変換器である、ことを特徴とする請求項２記載の制御ループ。
【請求項４】
　前記測定手段が電位計である、ことを特徴とする請求項１記載の制御ループ。
【請求項５】
　前記参照電極がＡｇ／ＡｇＣｌ参照電極である、ことを特徴とする請求項１記載の制御ループ。
【請求項６】
　前記参照電極が水素電極である、ことを特徴とする請求項１記載の制御ループ。
【請求項７】
　前記比較手段が演算増幅器である、ことを特徴とする請求項１記載の制御ループ。
【請求項８】
　前記電流供給手段が高電流パワートランジスタである、ことを特徴とする請求項１記載の制御ループ。
【請求項９】
　１０アンペア以上において＋５ボルトＤＣの範囲の電圧を提供するための電源をさらに有してなる、ことを特徴とする請求項１記載の制御ループ。
【請求項１０】
　前記設定点電圧提供手段に電位差を設定させる指令を送るマイクロコントローラをさらに有してなる、ことを特徴とする請求項２記載の制御ループ。
【請求項１１】
　前記電位計からの電圧出力を測定して、電圧出力をマイクロコントローラに通知するための手段をさらに有してなる、ことを特徴とする請求項４記載の制御ループ。
【請求項１２】
　電流測定用抵抗器、前記電流測定用抵抗器の電圧降下を測定するための手段、および測定された電圧降下を表す信号を受領するマイクロコントローラをさらに有してなる、ことを特徴とする請求項１記載の制御ループ。
【請求項１３】
　マイクロコントローラ、および前記マイクロコントローラに設定点を入力するためのインタフェースをさらに有してなる、ことを特徴とする請求項１記載の制御ループ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、部品から電気化学的にコーティング（被膜）を除去ないし取り除くためのシステムに使用される制御回路またはループ、および各部品に個別の制御ループを持たせながら多数の部品を同時に処理するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
　近年、部品からコーティングを除去するための様々なシステムが開発され、使用されている。このようなシステムの一つでは、多数の部品の電位を制御するためにプロセスコントローラが用いられる。このような制御構造においては実際的には、剥離される一装填分の部品のうちの多くのものが処理の大部分において剥離のために最適な電位に置かれていなかった。剥離工程の始まりにおいて、一装填分の部品のうちの２、３のものが正しい電位に保たれ、残りの部品は設定点電位より高いか、または低い電位に置かれていた。いずれの場合も、剥離工程は各基体からコーティングを剥離するために効果的ではなかった。コーティングが迅速に剥離されないので部品の基体材料が損傷を受けていた。即ち、制御ループに多数の部品をつけることは、ハードウェアに損傷を与え、かつ不都合に長い剥離時間を要する結果となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
　従って本発明の目的は、部品からコーティングを剥離ないし除去するためのシステムに用いられる制御ループを提供することである。
【０００４】
　本発明の他の目的は、剥離ないし除去がなされる部品に最適な電位を与えるような、上記の制御ループを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
　上記の各目的は本発明の制御ループによって達成される。
　本発明によれば、例えばタービンブレードのような部品から、コーティングを除去ないし剥離するためのシステムに使用される制御ループが提供される。この制御ループは、概略的には、部品と参照電極（照合電極、比較電極）との間の電位差を測定して電圧出力信号を発生する手段と、電圧出力信号と設定点電圧（設定値電圧）とを比較して電圧出力信号と設定点電圧との差を低減するのに用いられる出力信号を発生する手段と、部品に電流を供給する手段とからなる。
【０００６】
　本発明の単一ループ制御システムを使用する電気化学的除去（剥離）技術のその他の詳細、およびそれに伴う目的および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面に示されている。図面において類似の参照符号は類似の要素を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
　図を参照して、例えばジェットエンジン部品などの部品２から、コーティングを除去ないし剥離するためのシステムに用いられる制御ループ１が、図示されている。この制御ループ１は、５％塩酸剥離溶液などの剥離溶液中において部品から電気化学的にコーティングを剥離することができる。制御ループ１は器具に組み込みないし一体化しても良く、その場合には外部配線を最少にできる。
【０００８】
　本発明の一つの実施形態において、制御ループ１の主要な構成部品は、電位計３、演算増幅器４、高電流ＭＯＳＦＥＴトランジスタ（高電流パワートランジスタ）５、アナログ／デジタル変換器７、デジタル／アナログ変換器８、高解像度アナログ／デジタル変換器９、電流計測用の抵抗器（レジスタ）１０、高電流電源装置１１、および陰極１２である。電位計３は、陽極として接続された部品２と、参照電極６との間の電位差を測り、接地電圧に関する電圧出力信号を出力する。参照電極６は、Ａｇ／ＡｇＣｌ電極または水素電極であってよい。適当な電位計としてはバーブラウンのＩＮＡ　１１６超低入力バイアス電流計装用増幅器が用いられてよい。参照電極６の分極を防ぐために電位計グレードの計器用（計装用）増幅器が必要となる。
【０００９】
　演算増幅器４は、電圧出力信号を設定点電圧と比較して出力信号を与える。この信号は高電流ＭＯＳＦＥＴトランジスタ５を制御して電位計出力と設定点との間の差を低減する。バーブラウン社のＯＰＡ２３４低電力精密単一動作演算増幅器が演算増幅器として用いられてよい。
【００１０】
　高電流ＭＯＳＦＥＴトランジスタ５が部品２に電流を供給する。高電流ＭＯＳＦＥＴトランジスタ５は、Ｉｘｉｓ　ＩＸＦＮ　２００Ｎ０７　ハイパーＦＥＴ（登録商標）パワーＭＯＳＦＥＴまたは類似の装置から形成されてよい。
【００１１】
　制御ループ１はまた、デジタル／アナログ変換器８を有し、これは演算増幅器４に設定点電圧を与える。デジタル／アナログ変換器８は、マイクロコントローラ１３から指令を受けて、正確な電位差を設定する。制御ループ１はまた、アナログ／デジタル変換器７を有し、これは電位計３からの電圧出力を測定する。デジタル化された値は、マイクロコントローラ１３からの請求に応じてマイクロコントローラ１３に通知ないし報告される。制御ループ１はまた、電流計測抵抗器１０を有し、これは約０．０１オームの値を有する。電流計測抵抗器１０前後の電圧降下は高精度（高解像度）アナログ／デジタル変換器９で計測される。前記変換器の計測値は、要求に応じて、マイクロコントローラ１３に通知ないし報告される。
【００１２】
　上述の回路または制御ループ１０に加えて、ＨＰ６６８０Ａ電源装置１１が＋５ボルトＤＣの範囲の電圧を１０アンペアより大きい電流で供給するために用いられてよい。部品２の近傍の溶液電位および電流はマイクロコントローラ１３によって測定され、コンピューターまたはプログラムされたプロセスコントローラなどのヒューマンマシンインターフェイス（人間と機器（デジタル機器）間のインターフェイス）１４に報告される。設定点ないし設定値はヒューマンマシンインターフェイス１４から得られ、マイクロコントローラに入力される。マイクロコントローラはＣＡＮコントローラエリアネットワークなどの通信バス上でヒューマンマシンインターフェイスと交信する。
【００１３】
　タービンブレードなどの部品からコーティングを除去するためには、部品は最初にサンドブラスト処理される。ブレードは次に腐食や孔食についての検査がなされる。次いで参照電極６を未使用の参照電極に対してチェックしてもよい。次いで操作時の設定点が、剥離されるブレードの形式（型）に依存する所要の電位に設定される。例えば、ある特定の形式のブレードに対しては、設定点は１３０ｍＶであってよい。次いでタービンブレードは電気的に接続され、５％塩酸剥離溶液などの剥離溶液に浸漬される。次いで電流が所要の時間にわたってブレードに加えられるが、この時間もまた清掃ないし取り除き処理がなされるブレードの特定の形式に依存する。例えば、ある特定の形式のブレードに対しては、電流対時間曲線上で第２の大きな変曲点に到達してから電流が停止されるまでの時間は５分間であってもよい。これも剥離されるブレードに依存するが、電流は０．１５０アンペアよりも小さくてよい。次いでブレードは接続を外され、水洗いされる。水洗いの後、ブレードは油を含まない濾過済みの空気を吹き付けて乾燥される。その後ブレードは着色され、空気中で５６５．６−７０４．４℃（１０５０−１３００°Ｆ）で４５分間加熱された後、検査を受ける。
【００１４】
　本発明の制御ループ１０は剥離される部品に最適の電位を与える。このようにして部品は急速に、部品基体を損傷することなく剥離される。多数の部品が剥離される場合は、各々の部品に専用の制御ループ１が与えられる。
【００１５】
　以上の通り、本発明によれば、上述した手段、目的、および特長を満足する、単一ループ制御を用いる電気化学的除去（剥離）システムが提供できることは明らかである。なお、以上の説明では本発明を特定の実施形態に基づいて説明したが、上記説明を参照することで当業者にはその他の代替、改良、および変形は自明である。添付の特許請求の範囲はこれらの代替、改良、および変形を包含するように意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のコーティング剥離システムに使用される制御ループの図式的な説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１　　制御ループ
２　　部品
３　　電位計
４　　演算増幅器
６　　参照電極
７　　アナログ／デジタル変換器
８　　デジタル／アナログ変換器
９　　高精度アナログ／デジタル変換器
１０　電流計測抵抗器
１２　陰極
１３　マイクロコントローラ
【図１】
2004115918.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月16日(2003.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
　部品からコーティングを除去するためのシステムに使用される制御ループであって、
　部品と参照電極との間の電位差を測定するための手段を有してなり、前記測定手段は電圧出力信号を発生し、
　前記電圧出力信号を設定点電圧と比較するための手段を有してなり、前記比較手段は電圧出力信号と設定点電圧との間の差を低減するために使用する出力信号を発生し、および
　前記部品に電流を供給するための手段を有してなる、ことを特徴とする制御ループ。