(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイシの笠部と笠部との間に治具を多方向より挿入し、治具の挿入により笠部と笠部との間に加わる応力を応力検出手段により検出し、検出した応力に基づき笠部の欠陥を検出することを特徴とするガイシ笠部の欠陥検出方法。
【請求項２】
治具の先端部の曲率半径Ｒ１を笠部と笠部との連結部の曲率半径Ｒ２より若干大きく構成し、治具の先端部が笠部と笠部との間の連結部に接触する前に、治具の先端部が笠部と接触し、その状態で治具をさらに押し込むことで、笠部と笠部とを開く方向に応力を加える請求項１記載のガイシ笠部の欠陥検出方法。
【請求項３】
欠陥を検出した時に笠部に加わる応力を記憶して管理する請求項１または２に記載のガイシ笠部の欠陥検出方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のガイシ笠部の欠陥検出方法を実施する装置であって：検査すべきガイシをセットする基台と；基台上に設けられ、セットしたガイシの笠部と笠部との間に挿入／離脱可能に構成した複数の治具と；セットしたガイシに設けられ、笠部と笠部との間に加わる応力を求める応力検出手段と；治具の動作を制御するとともに、応力検出手段で求めた笠部と笠部との間に加わる応力に基づきガイシ笠部の欠陥を検出する制御手段と；からなることを特徴とするガイシ笠部の欠陥検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガイシにおけるガイシ笠部の欠陥検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ガイシは送電線などの絶縁体として種々の構成のものが知られている。このようなガイシにおいて、コンパクトでしかも高い耐電圧特性を得るために、ガイシ表面の漏洩距離を増す必要がある。そのために、いずれの構成のガイシにおいても、ガイシ本体の表面にひだ状の複数の笠部を設けるのが一般的である。
【０００３】
上述したように、従来のガイシでは、ガイシ本体の表面に設けた笠部が重要な役目を果たしている。そして、笠部にクラックなどの欠陥があると、初期の性能を果たせなくなる。そのため、従来から、ガイシの笠部の欠陥を種々の方法で検出している。このようなガイシ笠部の欠陥検出方法として 例えば磁器ガイシの場合は、ガイシ笠部を目視により欠陥検出する方法、ガイシ笠部を木ハンマーで打撃することにより欠陥検出する方法、ガイシ笠部に温度差による熱ストレスを加える事により欠陥検出する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した 磁器ガイシにおける従来のガイシ笠部の欠陥検出方法において、目視検査による欠陥検出方法では、検査員の熟練が必要となるとともに、微少欠陥の検出が出来ない問題があった。また、木ハンマー打撃による欠陥検出方法では、打撃力のバラツキにより、完全な欠陥検出が出来ないとともに、打撃時に騒音が発生する問題があった。さらに、温度差（熱ストレス）による欠陥検出方法では、熱エネルギーが膨大となる問題があった。さらにまた、上述したいずれの欠陥検出方法においても、検出した欠陥の数値化が困難であり、ガイシの適正な品質管理が出来ない問題があった。
【０００５】
本発明の目的は上述した課題を解消して、検出の自動化が可能であり、精度のよい笠部欠陥検査を行うことができ、しかも品質管理の適正化を果たすことのできるガイシ笠部の欠陥検出方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法は、ガイシの笠部と笠部との間に治具を多方向より挿入し、治具の挿入により笠部と笠部との間に加わる応力を応力検出手段により検出し、検出した応力に基づき笠部の欠陥を検出することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のガイシ笠部の欠陥検出装置は、上述したガイシ笠部の欠陥検出方法を実施する装置であって：検査すべきガイシをセットする基台と；基台上に設けられ、セットしたガイシの笠部と笠部との間に挿入／離脱可能に構成した複数の治具と；セットしたガイシに設けられ、笠部と笠部との間に加わる応力を求める応力検出手段と；治具の動作を制御するとともに、応力検出手段で求めた笠部と笠部との間に加わる応力に基づきガイシ笠部の欠陥を検出する制御手段と；からなることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明では、ガイシの笠部と笠部との間に治具を多方向から挿入し、笠部に応力を加えることにより、笠部の欠陥を検出するよう構成することで、まず、治具の動きを機械的に自動制御することができ、検出の自動化が可能となる。また、常に一定の応力を笠部に加えることができ、精度のよい笠部欠陥検査を行うことができる。さらに、応力検出手段で笠部に加わる応力を数値化することができ、その数値化したデータで品質管理をすることができる。
【０００９】
本発明の好適例としては、（１）治具の先端部の曲率半径Ｒ１を笠部と笠部との連結部の曲率半径Ｒ２より若干大きく構成し、治具の先端部が笠部と笠部との間の連結部に接触する前に、治具の先端部が笠部と接触し、その状態で治具をさらに押し込むことで、笠部と笠部とを開く方向に応力を加えること、（２）欠陥を検出した時に笠部に加わる応力を記憶して管理すること、がある。いずれの場合も本発明をさらに好適に実施することができるため好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のガイシ笠部の欠陥検出装置の一例の構成を示す図であり、図１（ａ）は装置全体を一部切欠断面で上方から見た図を、図１（ｂ）は装置を一部切欠断面で側方から見た図を、それぞれ示している。図１（ａ）、（ｂ）に示す本発明のガイシ笠部の欠陥検出装置１において、検査すべきガイシ２は試料台３を介して基台４上にセットされている。基台４は、高さの異なる第１の基台４−１と、第２の基台４−２と、第３の基台４−３とから構成されている。本例では、第２の基台４−２と第３の基台４−３の高さは同じである。
【００１１】
また、セットしたガイシ２の笠部２−１と笠部２−２との間に挿入／離脱可能に構成した、複数ここでは４個の治具５を基台４上に設けている。すなわち、治具５を、第１の治具５−１、第２の治具５−２、第３の治具５−３、第４の治具５−４から構成し、第１の治具５−１と第２の治具５−２とを第１の基台４−１上に設け、第３の治具５−３を第２の基台４−２上に設け、第４の治具５−４を第３の基台４−３上に設けている。本例では、第１の治具５−１と第２の治具５−２とを固定状態で構成するとともに、第３の治具５−３と第４の治具５−４をそれぞれ駆動装置６−１、６−２により駆動可能に構成している。そのため、ガイシ２を試料台３上にセットする際は、ガイシ２の笠部２−１と笠部２−２との間に、固定状態の第１の治具５−１と第２の治具５−２のそれぞれの先端部分が挿入した状態になるようにしてセットする。
【００１２】
さらに、セットしたガイシ２には、笠部２−１と笠部２−２との間に加わる応力を求める応力検出手段７を設けている。応力検出手段７としては、ロードセル、圧力センサー等を使用することができる。そして、基台４には、第３の治具５−３と第４の治具５−４の動作を、それぞれの駆動装置６−１、６−２で制御することで制御するとともに、応力検出手段７で求めた笠部２−１と笠部２−２との間に加わる応力に基づきガイシ２の笠部２−１、２−２の欠陥を検出する制御手段８を設けている。制御手段８としては、モニター付きのパーソナルコンピュータ等を使用することができる。
【００１３】
なお、９はガイシ離脱用補助装置であり、その先端部９−１をガイシ２方向に押し出すことができるよう構成する。そして、欠陥検出終了後のガイシ２を試験台３上から除く際、先端部９−１をガイシ２方向に押し出すことで、笠部２−１、２−２の間にはまり込んだ第１の治具５−１と第２の治具５−２とを、笠部２−１、２−２の間から離脱させやすくしている。また、本例において、第２の基台４−２と第３の基台４−３とを第１の基台４−１よりも低く構成したのは、駆動可能に構成した第３の治具５−３と第４の治具５−４とを基台４に対して斜めになるよう構成して、若干下向きに開口している笠部２−１と笠部２−２との間に第３の治具５−３と第４の治具５−４とを挿入しやすくするためである。
【００１４】
図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の欠陥検出装置１で使用する治具５の先端部分の一例を示す図であり、図２（ａ）は治具５の先端部分を上方向から見た図を示し、図２（ｂ）は治具５の先端部分を側面から見た図を示す。図２（ａ）、（ｂ）において、治具５の先端部分１１は例えばＭＣナイロンから構成される。上方向から見た場合、図２（ａ）に示すように、先端部分１１の先端１１−１の形状は笠部２−１と笠部２−２との連結部１２の形状とほぼ同一になるよう構成している。また、側面から見た場合、図２（ｂ）に示すように、先端部分１１の先端１１−１の曲率半径Ｒ１は笠部２−１と笠部２−２との連結部１２の曲率半径Ｒ２よりも若干大きくなるよう構成している。例えば、連結部１２の曲率半径Ｒ２が８ｍｍの場合、先端部分１１の先端１１−１の曲率半径Ｒ１を９ｍｍとする。
【００１５】
そのため、治具５の先端部分１１を笠部２−１と笠部２−２との間に徐々に挿入していくと、Ｒ１＞Ｒ２のため、まず、先端１１−１が連結部１２に接触する前に、先端１１−１の上面が上側の笠部２−１の下面１３と接触点１４で接触するとともに、先端１１−１の下面が下側の笠部２−２の上面１５と接触点１６で接触する。この状態で、さらに治具５を笠部２−１と笠部２−２との間に挿入し続けると、接触点１４では笠部２−１に対して上側に向く力が働くと同時に、接触点１６では笠部２−２に対して下側に向く力が働く。この上側に向く力と下側に向く力は、接触後治具５が笠部２−１と笠部２−２の間を進入していくに従って徐々に大きくなる。本発明では、このようにして笠部２−１と笠部２−２とを押し広げる力を得ており、この押し広げる力を欠陥検出に利用している。なお、Ｒ１がＲ２よりもかなり大きいと、治具５の先端１１−１が笠部２−１及び笠部２−２とかなり外側で接触することとなり、効果的に笠部２−１と笠部２−２とを押し広げることができないため好ましくない。
【００１６】
図３は本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法の一例を説明するための図である。図３に示す例において、図１及び図２に示す欠陥検出装置１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法では、まず、ガイシ２を、ガイシ２の笠部２−１と笠部２−２との間に固定側の第１の治具５−１の先端部分１１を挿入させた状態で、試験台３上にセットする。この状態で、駆動可能な第３の治具５−３の先端部分１１を、徐々に、笠部２−１と笠部２−２との間に第１の治具５−１と反対方向から挿入していく。第３の治具５−３の先端部分１１の先端１１−１が笠部２−１及び笠部２−２と接触点１４、１６で接触すると同時に、すでにセットしてある第１の治具５−１の先端部分１１の先端１１−１は同様に笠部２−１及び笠部２−２と接触する。この状態で、第３の治具５−３を笠部２−１と笠部２−２との間に挿入し続けると、上述した笠部２−１と笠部２−２とを押し広げる力が、第３の治具５−３だけでなく第１の治具５−１にも同じ大きさだけ発生する。その結果、ガイシ２の笠部２−１と笠部２−２との全周にわたって同じ大きさの押し広げる力が作用する。これにより、笠部２−１と笠部２−２に応力を加えている。そして、応力検出手段７で求めた応力の値が、予め正常品と欠陥品とのしきい値として求めた値となっても破損しなかったものを正常品と判断する。欠陥品はそれまでに破壊する。
【００１７】
図４は本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法の他の例を説明するための図である。図４に示す例においても、図１及び図２に示す欠陥検出装置１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。図４に示す例において、図３に示す例と異なる点は、ガイシ２が３枚の笠部２−１、２−２、２−３を備えており、それに対応して、第１の治具５−１及び第３の治具５−３をそれぞれ２組設けた点である。もちろん、図示しない第２の治具５−２及び第４の治具５−４もそれぞれ２組設けている。本例でも上述した例と全く同じ方法で、本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法を実施することができる。
【００１８】
上述した本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法及び装置では、ロードセル等の応力検出手段７をガイシ２の表面に直接設けている。この例では、ガイシ２の笠部２−１、２−２に発生するより正確な応力を測定することができるが、実際に連続してガイシ２の欠陥検査を行う場合は、応力検出手段７をガイシ２に取り付けるのに手間がかかる。そのような場合は、応力検出手段７を治具５のいずれかに取り付けることもできる。また、治具５と笠部２−１、２−２との位置関係はガイシ２が変わっても同一の形状であればほぼ同じ状態に維持できるため、予め駆動装置６−１、６−２の押し出す力と笠部２−１、２−２に加わる応力との関係を求めておき、その関係に基づき、笠部２−１、２−２に加える応力を駆動装置６−１、６−２を制御することで求めることもできる。
【００１９】
上述した本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法及び装置では、ガイシ２として外側に笠部が向いている外ヒダガイシを例にとって説明した。しかし、本発明は複数の笠部を有するガイシであれば他の形状のガイシにも適用可能である。図５〜図７はそれぞれ本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法を他の形状のガイシに適用した例を示す図である。図５に示す例では、下側に笠部が向いている懸垂ガイシ２の頭部を押え板２１で押さえた状態で、笠部２−１、２−２の間に治具５を挿入して欠陥検出を行うことができる。図６に示す例では、変電所等で立った状態で使用される長幹ガイシ２あるいはＳＰガイシ２に本発明を適用した例を示す。また、図７に示す例では、電柱等に斜めに取り付けた状態で使用されるＬＰガイシ２に本発明を適用した例を示す。図６及び図７に示す例では、上述した例と同様に、笠部２−１、２−２の間に治具５を挿入して欠陥検出を行うことができる。図５〜図７に示すいずれの例においても、上述した例と同様の方法で欠陥検出を行うことができる。なお、図５〜図７に示す例では、治具５とガイシ２との関係しか示さなかったが、他の構成は図１及び図２に示す例と同様に構成できることはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ガイシの笠部と笠部との間に治具を多方向から挿入し、笠部に応力を加えることにより、笠部の欠陥を検出するよう構成しているため、まず、治具の動きを機械的に自動制御することができ、検出の自動化が可能となる。また、常に一定の応力を笠部に加えることができ、精度のよい笠部欠陥検査を行うことができる。さらに、応力検出手段で笠部に加わる応力を数値化することができ、その数値化したデータで品質管理をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明のガイシ笠部の欠陥検出装置の一例の構成を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の欠陥検出装置で使用する治具の先端部分の一例を示す図である。
【図３】本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法の一例を説明するための図である。
【図４】本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法の他の例を説明するための図である。
【図５】本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法を他の形状のガイシに適用した例を示す図である。
【図６】本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法をさらに他の形状のガイシに適用した例を示す図である。
【図７】本発明のガイシ笠部の欠陥検出方法をさらに他の形状のガイシに適用した例を示す図である。
【符号の説明】
１  欠陥検出装置、２  ガイシ、２−１、２−２、２−３  笠部、３  試料台、４  基台、４−１  第１の基台、４−２  第２の基台、４−３  第３の基台、５治具、５−１  第１の治具、５−２  第２の治具、５−３  第３の治具、５−４  第４の治具、６−１、６−２  駆動装置、７  応力検出手段、８  制御手段、９  ガイシ離脱用補助装置、９−１  先端部、１１  先端部分、１１−１  先端、１２  連結部、１３  下面、１４、１６  接触点、１５  上面、２１  押え板
【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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