(57)【要約】【課題】表面検査方法及び検査治具において、狭隘部における表面検査精度の向上を図ると共に、表面検査作業の作業性の向上を図る。【解決手段】隣接するシュラウド１１４の突起部１１４ａの端面Ａと突起部１１４ｄの端面Ｂとの間に形成される狭隘部における被検査面Ｔに溶解材Ｌを噴射し、棒状の検査治具１１の先端部に保持した転写材２３を溶解材Ｌが付着した被検査面Ｔに密着させ、転写材２３が被検査面Ｔに密着した状態で検査治具１１を所定時間だけ保持し、検査治具１１の保持を解除して転写材２３を被検査面Ｔから剥離し、転写材２３に形成された被検査面ＴのレプリカＲを観察する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する部材により形成される狭隘部の表面状態を検査する表面検査方法において、
前記狭隘部における被検査面に溶解材を噴射する溶解材噴射工程と、
棒状の検査治具の先端部に保持した転写材を前記溶解材が付着した前記被検査面に密着させる転写材密着工程と、
前記転写材が前記被検査面に密着した状態で前記検査治具を前記狭隘部に所定時間だけ保持する検査治具保持工程と、
前記狭隘部における前記検査治具の保持を解除して前記転写材を前記被検査面から剥離する転写材剥離工程と、
前記転写材に形成された前記被検査面のレプリカを観察する観察工程と、
を有することを特徴とする表面検査方法。
【請求項２】
前記狭隘部に前記検査治具の先端部を挿入した後、噴射ノズルから前記被検査面に前記溶解材を噴射し、前記転写材を前記溶解材が付着した前記被検査面に密着させることを特徴とする請求項１に記載の表面検査方法。
【請求項３】
狭隘部に挿入可能な棒状をなす検査治具本体と、
前記検査治具本体の先端部に装着されて転写材を保持可能なホルダと、
前記ホルダに保持された前記転写材を前記狭隘部における被検査面に押付保持可能な押付機構と、
を備えることを特徴とする検査治具。
【請求項４】
前記検査治具本体の先端部に前記転写材を溶解可能な溶解材を前記被検査面に噴射する噴射ノズルが設けられることを特徴とする請求項３に記載の検査治具。
【請求項５】
前記転写材は、厚さが１〜６ｍｍのセルロース樹脂により形成されることを特徴とする請求項３または４に記載の検査治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部材により形成される狭隘部の表面状態を検査する表面検査方法、並びに、この表面検査方法に使用される検査治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一般的な蒸気タービンは、ケーシングに回転軸であるロータが回転自在に支持され、このロータの外周部に動翼が設けられると共に、ケーシングに静翼が設けられ、蒸気通路にこの動翼と静翼が交互に複数配設されて構成されている。従って、この動翼及び静翼を流れる蒸気により、動翼を介してロータが回転駆動することができる。
【０００３】
そのため、蒸気タービンの稼働中は、複数の動翼の先端部にあるシュラウド同士が、互いに擦れ合う接触状態となっており、例えば、定期検査では、このシュラウド接触面の健全性を評価する必要がある。従来、タービン動翼のシュラウド接触面の健全性評価方法は、検査対象面に検査フイルムを溶解可能な溶剤（酢酸メチル）を塗布し、検査フイルムをピンセットで保持し、この溶剤が塗布された検査対象面に貼り付けた後、ヘラなどでこの検査フイルムを押さえ込み、この状態で溶解面が乾燥するまで所定時間保持し、検査対象面（溶解面）の乾燥後、検査フイルムをホルダにより保持し、光学顕微鏡により観察することで行っている。
【０００４】
このようなタービン動翼のシュラウド接触面の健全性評価方法としては、例えば、下記特許文献１、２に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９４７１６号公報
【特許文献２】特開平０１−２８０２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来のシュラウド接触面の健全性評価方法にあっては、隣接するシュラウド同士を離間させて隙間を確保し、この狭い隙間にある検査対象面に溶剤を塗布し、ピンセットで検査フイルムを隙間に挿入して検査対象面に貼り付けた後、溶解面が乾燥するまで所定時間検査フイルムを保持しなければならず、作業が困難なものとなっている。特に、隙間の入口部の検査対象面におけるレプリカは採取することはできても、隙間の奥までピンセットを差し込むことは難しく、隙間の奥の検査対象面におけるレプリカは採取するこが困難となっている。
【０００７】
また、検査フイルムは、一般に、厚さが５０ミクロン程度のアセチルセルロースが材料として使用されており、検査対象面からこの検査フイルムを剥離するとき、検査フイルムが破れてしまったり、カールしてしまったりして、この点でも作業が困難なものとなるだけでなく、作業時間も長くなり、作業効率が良くないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、狭隘部における表面検査精度の向上を図ると共に、表面検査作業の作業性の向上を図る表面検査方法及び検査治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するための本発明の表面検査方法は、隣接する部材により形成される狭隘部の表面状態を検査する表面検査方法において、前記狭隘部における被検査面に溶解材を噴射する溶解材噴射工程と、棒状の検査治具の先端部に保持した転写材を前記溶解材が付着した前記被検査面に密着させる転写材密着工程と、前記転写材が前記被検査面に密着した状態で前記検査治具を前記狭隘部に所定時間だけ保持する検査治具保持工程と、前記狭隘部における前記検査治具の保持を解除して前記転写材を前記被検査面から剥離する転写材剥離工程と、前記転写材に形成された前記被検査面のレプリカを観察する観察工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
従って、狭隘部における被検査面に溶解材を噴射し、検査治具の先端部に保持した転写材を溶解材が付着した被検査面に密着させ、この状態で検査治具を所定時間だけ保持し、溶解材が乾燥したら転写材を被検査面から剥離して被検査面のレプリカを観察する。そのため、被検査面のレプリカを適正に採取することで、狭隘部における表面検査精度を向上することができると共に、表面検査作業の作業性を向上することができる。
【００１１】
本発明の表面検査方法では、前記狭隘部に前記検査治具の先端部を挿入した後、噴射ノズルから前記被検査面に前記溶解材を噴射し、前記転写材を前記溶解材が付着した前記被検査面に密着させることを特徴としている。
【００１２】
従って、狭隘部に検査治具の先端部を挿入した状態で、被検査面への溶解材の噴射と、溶解材が付着した被検査面への転写材の密着を連続して行うことが可能となり、表面検査作業の作業性を向上することができる。
【００１３】
また、本発明の検査治具は、狭隘部に挿入可能な棒状をなす検査治具本体と、前記検査治具本体の先端部に装着されて転写材を保持可能なホルダと、前記ホルダに保持された前記転写材を前記狭隘部における被検査面に押付保持可能な押付機構と、を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
従って、検査治具本体の先端部にあるホルダに転写材を保持させ、この状態で狭隘部に挿入し、転写材を溶解材が付着した被検査面に密着させ、押付機構により検査治具を所定時間だけ保持し、その後、溶解材が乾燥したら押付機構を解除して転写材を被検査面から剥離する。そのため、被検査面のレプリカを適正に採取することで、狭隘部における表面検査精度を向上することができると共に、表面検査作業の作業性を向上することができる。
【００１５】
本発明の検査治具では、前記検査治具本体の先端部に前記転写材を溶解可能な溶解材を前記被検査面に噴射する噴射ノズルが設けられることを特徴としている。
【００１６】
従って、狭隘部に検査治具の先端部を挿入した状態で、被検査面への溶解材の噴射と、溶解材が付着した被検査面への転写材の密着を連続して行うことが可能となり、表面検査作業の作業性を向上することができる。
【００１７】
本発明の検査治具では、前記転写材は、厚さが１〜６ｍｍのセルロース樹脂により形成されることを特徴としている。
【００１８】
従って、転写材に十分な剛性を確保することとなり、被検査面のレプリカを適正に採取することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の表面検査方法及び検査治具によれば、検査治具として、狭隘部に挿入可能な棒状をなす検査治具本体と、検査治具本体の先端部に装着されて転写材を保持可能なホルダと、ホルダに保持された転写材を狭隘部における被検査面に押付保持可能な押付機構とを設け、検査治具により転写材を溶解材が付着した被検査面に密着させ、この状態で検査治具を所定時間だけ保持し、溶解材が乾燥したら転写材を被検査面から剥離して被検査面のレプリカを観察する。そのため、被検査面のレプリカを適正に採取することで、狭隘部における表面検査精度を向上することができると共に、表面検査作業の作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施例に係る検査治具の正面図である。
【図２】図２は、本実施例の検査治具の平面図である。
【図３】図３は、本実施例の検査治具における検査ヘッドを表す図２のIII−III断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例に係る表面検査方法を表す説明図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例に係る表面検査方法を表す説明図である。
【図６】図６は、本発明の一実施例に係る表面検査方法を表す説明図である。
【図７】図７は、本発明の一実施例に係る表面検査方法を表す説明図である。
【図８】図８は、本発明の一実施例に係る表面検査方法を表す説明図である。
【図９】図９は、本発明の一実施例に係る表面検査方法を表す説明図である。
【図１０】図１０は、動翼の概略図である。
【図１１】図１１は、動翼におけるシュラウドの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る表面検査方法及び検査治具の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。
【実施例】
【００２２】
図１は、本発明の一実施例に係る検査治具の正面図、図２は、本実施例の検査治具の平面図、図３は、本実施例の検査治具における検査ヘッドを表す図２のIII−III断面図、図４から図９は、本発明の一実施例に係る表面検査方法を表す説明図、図１０は、動翼の概略図、図１１は、動翼におけるシュラウドの概略図である。
【００２３】
本実施例の表面検査方法は、図１０及び図１１に示すように、蒸気タービンの動翼１０５にて、隣接するシュラウド１１４同士の突起部１１４ａ，１１４ｄが接触する表面状態を検査するものであり、図示しない治具により、隣接するシュラウド１１４同士の突起部１１４ａと突起部１１４ｄとを離間させ、この間に狭隘部を確保した状態で本実施例の検査治具を挿入し、接触する表面状態を検査する。
【００２４】
本実施例において、図１乃至図３に示すように、検査治具１１は、検査治具本体１２とホルダ１３と押付機構１４とから構成されている。検査治具本体１２は、狭隘部、本実施例では、シュラウド１１４同士の突起部１１４ａと突起部１１４ｄとが離間した隙間に挿入可能な棒状をなしている。また、検査治具本体１２は、操作ロッド２１の先端部に検査ヘッド２２が固定されて構成され、検査ヘッド２２は、箱型形状をなし、下部にホルダ１３が装着されている。このホルダ１３は、箱型形状をなし、下部に転写材２３を保持可能となっている。この場合、転写材２３は、検査ヘッド２２やホルダ１３より下方に突出している必要がある。
【００２５】
この転写材２３は、セルロース樹脂により形成されており、酢酸セルロース樹脂とすることが望ましいが、これに限定されるものではなく、所定の形状（厚さ）を確保できれば、例えば、アセチルセルロース樹脂としてもよい。そして、この転写材２３は、その厚さを１〜６ｍｍに設定することが望ましい。この場合、転写材２３は、ホルダ１３に嵌合することで着脱自在に保持され、ホルダ１３は、検査治具本体１２の検査ヘッド２２に嵌合することで着脱自在に保持されている。
【００２６】
また、検査治具本体１２は、検査ヘッド２２の先端部に溶解材を噴射可能な噴射ノズル２４が装着されている。溶解材の配送管２５は、検査治具本体１２（操作ロッド２１及び検査ヘッド２２）の内部を長手方向に貫通するように設けられており、基端部が図示しない溶解材の供給ポンプに連結される一方、先端部が検査ヘッド２２の先端部から突出し、下向き（転写材２３側）の噴射ノズル２４が連結されている。この場合、溶解材は、転写材２３の表面を溶解可能なものであって、例えば、酢酸メチルが望ましいが、これに限定されるものではなく、例えば、アセトンなどとしてもよい。
【００２７】
また、検査治具本体１２は、ホルダ１３に保持された転写材２３を狭隘部における被検査面に押付保持可能な押付機構１４が設けられている。この押付機構１４は、押えレバー２６と圧縮スプリング２７とを有している。押えレバー２６は、基端部が検査治具本体１２における操作ロッド２１の基端部に取付部２８及び連結軸２９により連結されており、先端部に押付部３０が形成されている。そして、検査治具本体１２における操作ロッド２１と押えレバー２６との間に圧縮スプリング２７が介装されている。従って、検査治具本体１２と押えレバー２６は、圧縮スプリング２７により互いに広がる方向に付勢支持されている。この場合、必要に応じて、検査治具本体１２と押えレバー２６の最大広がり位置を規制するストッパを設けることが望ましい。
【００２８】
ここで、本実施例の検査治具１１を用いた表面検査方法について説明するが、本実施例の表面検査方法は、下記の５つの工程から構成されている。
１．隣接するシュラウド１１４により形成される狭隘部における被検査面に溶解材を噴射する溶解材噴射工程
２．検査治具１１の先端部に保持した転写材２３を溶解材が付着した被検査面に密着させる転写材密着工程
３．転写材２３が被検査面に密着した状態で検査治具を狭隘部に所定時間だけ保持する検査治具保持工程
４．狭隘部における検査治具１１の保持を解除して転写材２３を被検査面から剥離する転写材剥離工程
５．転写材２３に形成された被検査面のレプリカを観察する観察工程
【００２９】
以下、本実施例の検査治具１１を用いた表面検査方法では、図４に示すように、作業者が検査治具１１を、隣接するシュラウド１１４の突起部１１４ａの端面Ａと突起部１１４ｄの端面Ｂとの間に形成される狭隘部に挿入して作業を行う。この場合、シュラウド１１４の突起部１１４ａと突起部１１４ｄとは、図示しない治具により所定距離の隙間、つまり、狭隘部が確保されるように保持される。
【００３０】
作業者は、検査治具１１を持ち、検査治具本体１２の操作ロッド２１と押付機構１４の押えレバー２６との角度を小さくし、転写材２３が保持された検査ヘッド２２を狭隘部に挿入する。そして、作業者は、予め設定された端面Ａにおける被検査面Ｔに対して噴射ノズル２４により溶解材Ｌを噴射する。図５に示すように、端面Ａにおける被検査面Ｔの全領域に溶解材Ｌが噴射されると、作業者は、図６に示すように、端面Ａにおける溶解材Ｌが付着した被検査面Ｔに対して、その上方に転写材２３を対向して配置し、転写材２３を被検査面Ｔに密着させる。そして、作業者は、図７に示すように、押付機構１４により検査治具本体１２の先端部に保持された転写材２３を被検査面Ｔに密着した状態で保持する。即ち、検査治具本体１２の先端部に保持された転写材２３が被検査面Ｔに密着した状態で、押えレバー２６の押圧部２８を端面Ｂに接触させ、検査治具本体１２と押えレバー２６との位置を圧縮スプリング２７の弾性力により保持する。
【００３１】
このように検査治具１１は、押付機構１４により、作業者が手を離しても、転写材２３が被検査面Ｔに押し付けられて密着した状態で保持される。そして、溶解材Ｌが転写材２３の表面を溶解し、且つ、この溶解材Ｌが乾燥するまでの間、検査治具１１をこの状態で所定時間だけ保持する。その後、所定時間が経過し、溶解材Ｌが乾燥したら、作業者は、図８に示すように、押付機構１４を解除、つまり、検査治具１１における検査治具本体１２の操作ロッド２１と押付機構１４の押えレバー２６との角度を小さくし、転写材２３を被検査面Ｔから剥離する。
【００３２】
そして、作業者は、図９に示すように、検査治具１１から転写材２３を取外し、この転写材２３を光学顕微鏡４１にセットし、転写材２３における被検査面ＴのレプリカＲを観察することで、シュラウド１１４の端面Ａの健全性を評価する。この場合、転写材２３は、所定の厚さを有していることから、被検査面Ｔから変形や破損することなく剥離することができ、また、光学顕微鏡４１から入る光を反射して適正にレプリカＲの状態を見ることができる。なお、検査治具１１から転写材２３を取外すとき、ホルダ１３と一緒に転写材２３だけを取外してもよい。
【００３３】
このように本実施例の表面検査方法にあっては、隣接するシュラウド１１４の突起部１１４ａの端面Ａと突起部１１４ｄの端面Ｂとの間に形成される狭隘部における被検査面Ｔに溶解材Ｌを噴射する溶解材噴射工程と、棒状の検査治具１１の先端部に保持した転写材２３を溶解材Ｌが付着した被検査面Ｔに密着させる転写材密着工程と、転写材２３が被検査面Ｔに密着した状態で検査治具１１を所定時間だけ保持する検査治具保持工程と、検査治具１１の保持を解除して転写材２３を被検査面Ｔから剥離する転写材剥離工程と、転写材２３に形成された被検査面ＴのレプリカＲを観察する観察工程とを有している。
【００３４】
従って、被検査面Ｔに溶解材Ｌを噴射し、検査治具１１の先端部に保持した転写材２３を溶解材Ｌが付着した被検査面Ｔに密着させ、この状態で検査治具１１を所定時間だけ保持し、溶解材Ｌが乾燥したら転写材２３を被検査面Ｔから剥離して被検査面ＴのレプリカＲを観察する。そのため、被検査面ＴのレプリカＲを適正に採取することで、表面検査精度を向上することができると共に、表面検査作業の作業性を向上することができる。
【００３５】
また、本実施例の表面検査方法では、検査治具１１の先端部を狭隘部に挿入した後、噴射ノズル２４から被検査面Ｔに溶解材Ｌを噴射し、転写材２３を溶解材Ｌが付着した被検査面Ｔに密着させている。従って、狭隘部に検査治具１１の先端部を挿入した状態で、被検査面Ｔへの溶解材Ｌの噴射と、溶解材Ｌが付着した被検査面Ｔへの転写材２３の密着を連続して行うことが可能となり、表面検査作業の作業性を向上することができる。
【００３６】
また、本実施例の検査治具にあっては、狭隘部に挿入可能な棒状をなす検査治具本体１２と、検査治具本体１２の先端部に装着されて転写材２３を保持可能なホルダ１３と、ホルダ１３に保持された転写材２３を狭隘部における被検査面Ｔに押付保持可能な押付機構１４とを設けている。
【００３７】
従って、検査治具本体１２の先端部にあるホルダ１３に転写材２３を保持させ、この状態で狭隘部に挿入し、転写材２３を溶解材Ｌが付着した被検査面Ｔに密着させ、押付機構１４により検査治具１１を所定時間だけ保持し、その後、溶解材Ｌが乾燥したら押付機構１４を解除して転写材２３を被検査面Ｔから剥離する。そのため、被検査面ＴのレプリカＲを適正に採取することで、狭隘部における表面検査精度を向上することができると共に、表面検査作業の作業性を向上することができる。
【００３８】
本実施例の検査治具では、検査治具本体１２の先端部に転写材２３を溶解可能な溶解材Ｌを被検査面Ｔに噴射する噴射ノズル２４を設けている。従って、狭隘部に検査治具１１の先端部を挿入した状態で、被検査面Ｔへの溶解材Ｌの噴射と、溶解材Ｌが付着した被検査面Ｔへの転写材２３の密着を連続して行うことが可能となり、表面検査作業の作業性を向上することができる。
【００３９】
本実施例の検査治具では、転写材２３を厚さが１〜６ｍｍのセルロース樹脂により形成している。従って、転写材２３に十分な剛性を確保することとなり、被検査面ＴのレプリカＲを適正に採取することができる。
【００４０】
即ち、転写材２３として、所定の厚さを有したセルロース樹脂（酢酸セルロース樹脂）を採用することで、被検査面Ｔへ押し付けて転写したとき、また、被検査面Ｔから剥離したときの破損を防止することができる。また、転写材２３が所定の厚さを有していることで、被検査面ＴのレプリカＲを採取した後、カール現象が発生しないため、光学顕微鏡４１による観察時に専用の固定ホルダーが不要となる。
【００４１】
また、転写材（酢酸セルロース樹脂）２３は、その表面に光を与えると数％程度の光は吸収されるが、大半の光を反射させる特性を有している。従来のように、転写材をフイルム方式とした場合、光学顕微鏡からの光を反射させるために、フイルムの下方に反射鏡をセッティングする必要があり、作業が面倒なものとなっている。本実施例では、この反射鏡が不要となることから、検査治具１１から転写材２３に取外した後、別途ホルダを取付けたり、反射鏡を取り付けたりする必要がなく、転写後における転写材２３の転写面の観察が容易となる。
【００４２】
更に、押付機構１４として、転写材２３を被検査面Ｔに押し付けて転写させる押えレバー２６と圧縮スプリング２７を設けたことで、容易に転写材２３を被検査面Ｔに密着した状態で保持することができる。また、検査治具本体１２の先端部に溶解材Ｌを噴射する噴射ノズル２４を設けたことで、狭隘部の奥にある被検査面Ｔに対してもレプリカＲを採取することができる。
【００４３】
なお、上述した実施例では、蒸気タービンの動翼１５にて、隣接するシュラウド１１４の突起部１１４ａの端面Ａと突起部１１４ｄの端面Ｂとの間に形成される狭隘部に検査治具１１を挿入して表面検査作業を行う構成としたが、この構成に限らず、部材間に設けられたいずれの狭隘部に対しても本発明の表面検査方法及び検査治具は有効的である。
【符号の説明】
【００４４】
１０１  ケーシング
１０２  ロータ
１０５  動翼
１０６  静翼
１１１  翼根部
１１２  プラットホーム
１１３  翼部
１１４  シュラウド
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ，１１４ｄ  突起部
１１  検査治具
１２  検査治具本体
１３  ホルダ
１４  押付機構
２１  操作ロッド
２２  検査ヘッド
２３  転写材
２４  噴射ノズル
２６  押えレバー
２７  圧縮スプリング
３０  押付部
４１  光学顕微鏡
Ｔ  被検査面
Ｌ  溶解材
Ｒ  レプリカ
【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】
2013072715.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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