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JP3553289B2 - Inspection device - Google Patents

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JP3553289B2
JP3553289B2 JP25261696A JP25261696A JP3553289B2 JP 3553289 B2 JP3553289 B2 JP 3553289B2 JP 25261696 A JP25261696 A JP 25261696A JP 25261696 A JP25261696 A JP 25261696A JP 3553289 B2 JP3553289 B2 JP 3553289B2
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博司 下山
寛 常脇
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は検査装置に関し、特に火力発電用ボイラの火炉壁管の検査を行う場合に適用して有用なものであり、更には煙突、塔、鉄塔等の各種構造物の検査に適用しても有用なものである。
【0002】
【従来の技術】
火力発電所では、ボイラの火炉における炉壁管(蒸発管)の管内面(管表面の金物溶接部近傍)に、経年劣化によって、応力腐食に起因する亀裂が発生することがあり、この亀裂によってボイラ水の漏洩に至ることがある。従って、火力発電所では、炉壁管に発生した亀裂を早期に発見して、ボイラの停止に至るようなボイラ水の漏洩事故を未然に防ぐため、炉壁管の検査が行われている。
【0003】
この炉壁管の検査は、図6に示すように、炉壁管Rの表面に超音波センサSを当て、この超音波センサSから出力するビーム(超音波)を炉壁管の管壁中に伝搬させることによって行う。図6中のKは炉壁管内面に発生した亀裂である。
【0004】
従来は、この超音波センサによる炉壁管の検査を、図7に示すように、作業員が超音波センサSを炉内側から炉壁管の表面に押し当て且つ移動(走査)させることによって行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような人手による検査方法では、次のような欠点があった。
【0006】
▲1▼ 亀裂欠陥を探るための超音波センサの走査が粗くなり易く、亀裂を見落としがちである。
▲2▼ 超音波センサの走査や、検査データの記入に時間がかかるため、能率が悪く、短期間に多くの箇所の検査を行うには多数の検査員が必要となる。
【0007】
従って本発明は上記従来技術に鑑み、炉壁管等の構造物に対する検査部(超音波センサ等)の走査を綿密且つ能率的に行うことができる検査装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第1の構成は、装置本体を構造物の表面上に取付ける取付け手段を有すると共に、
前記構造物の表面上を移動して前記構造物の各位置の検査を行う検査部と、
前記構造物の表面に沿う第1の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第1の移動手段と、
前記構造物の表面に沿い且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第2の移動手段と、
前記第1及び第2の方向と直交する第3の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第3の移動手段と
前記検査部の先端面を弾性部材の弾性力によって前記構造物の表面に押し付ける押し付け手段と、
前記構造物の表面が円弧状の凸面である場合にこの構造物の円弧状表面に倣って前記検査部が回動するよう前記検査部を回動可能に支持する支持手段とを装置本体に備え、
前記支持手段は、前記検査部を前記第1、第2及び第3の方向に沿う各軸回りに回動可能に支持するジンバル機構であることを特徴とする。
【0009】
また、第2の構成は、装置本体を構造物の表面上に取付ける取付け手段を有すると共に、
前記構造物の表面上を移動して前記構造物の各位置の検査を行う検査部と、
前記構造物の表面に沿う第1の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第1の移動手段と、
前記構造物の表面に沿い且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第2の移動手段と、
前記第1及び第2の方向と直交する第3の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第3の移動手段と、
前記検査部の先端面を弾性部材の弾性力によって前記構造物の表面に押し付ける押し付け手段と、
前記構造物の表面が円弧状の凸面である場合にこの構造物の円弧状表面に倣って前記検査部が回動するよう前記検査部を回動可能に支持する支持手段とを装置本体に備え、
前記検査部の先端面は、前記構造物の円弧状表面に沿った円弧状の凹面となっており、
前記支持手段は、前記検査部を前記第1、第2及び第3の方向に沿う各軸回りに回動可能に支持するジンバル機構であることを特徴とする。
【0010】
また、第3の構成は、装置本体を構造物の表面上に取付ける取付け手段を有すると共に、
前記構造物の表面上を移動して前記構造物の各位置の検査を行う検査部と、
前記構造物の表面に沿う第1の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第1の移動手段と、
前記構造物の表面に沿い且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第2の移動手段と、
前記第1及び第2の方向と直交する第3の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第3の移動手段と、
前記検査部の先端面を弾性部材の弾性力によって前記構造物の表面に押し付ける押し付け手段と、
前記構造物の表面が円弧状の凸面である場合にこの構造物の円弧状表面に倣って前記検査部が回動するよう前記検査部を回動可能に支持する支持手段を装置本体に備え
前記支持手段には、前記検査部であるセンサブロックの両側面を挾持するコ字状の板ばねを備え、前記センサブロックに外力がかからないとき、前記板ばねの弾性力によって前記センサブロックの先端面が正面を向くよう前記センサブロックの姿勢を保持する構成とした保持手段を備えたことを特徴とする。
【0011】
また、第4の構成は、装置本体を構造物の表面上に取付ける取付け手段を有すると共に、
前記構造物の表面上を移動して前記構造物の各位置の検査を行う検査部と、
前記構造物の表面に沿う第1の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第1の移動手段と、
前記構造物の表面に沿い且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第2の移動手段と、
前記第1及び第2の方向と直交する第3の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第3の移動手段と、
前記検査部の先端面を弾性部材の弾性力によって前記構造物の表面に押し付ける押し付け手段と、
前記構造物の表面が円弧状の凸面である場合にこの構造物の円弧状表面に倣って前記検査部が回動するよう前記検査部を回動可能に支持する支持手段とを装置本体に備え、
前記検査部の先端面は、前記構造物の円弧状表面に沿った円弧状の凹面となっており、
前記支持手段には、前記検査部であるセンサブロックの両側面を挾持するコ字状の板ばねを備え、前記センサブロックに外力がかからないとき、前記板ばねの弾性力によって前記センサブロックの先端面が正面を向くよう前記センサブロックの姿勢を保持する構成とした保持手段を備えたことを特徴とする。
【0012】
また、第5の構成は、上記第又は第の構成において、前記支持手段には、前記検査部であるセンサブロックの両側面を挾持するコ字状の板ばねを備え、前記センサブロックに外力がかからないとき、前記板ばねの弾性力によって前記センサブロックの先端面が正面を向くよう前記センサブロックの姿勢を保持する構成とした保持手段を備えたことを特徴とする。
【0015】
従って、上記第1,第2,第3,第4及び第5の構成の検査装置によれば、具体的な移動例は後述するが、検査部を第1、第2及び第3の移動手段によって第1、第2及び第3の方向に任意に移動させることができる。このため、これら各方向の移動を適宜組み合わせることによって、検査部の走査を綿密且つ迅速に行うことができる。
また、検査部を第3の移動手段によって第3の方向(構造物に近づく方向)に移動させて検査部の先端面を構造物の表面に当接させる際、押し付け手段によって柔らかく押し付けることができる。
また、押し付け手段によって検査部の先端面を構造物の円弧状表面に押し付けると共に、支持手段によって検査部を構造物の円弧状表面に倣って回動するよう支持しているため、検査部を直線的に移動させるだけで、常に検査部の先端面を構造物の円弧状表面に接触させることができる。
また、上記第2,第4及び第5の構成の検査装置によれば、検査部の先端面が構造物の円弧状表面に沿った円弧状の凹面となっているため、より確実に検査部の先端面を構造物の円弧状表面に接触させることができる。
また、上記第1,第2及び第5の構成の検査装置によれば、ジンバル機構によって検査部を第1、第2及び第3の方向に沿う各軸回りに回動可能に支持しているため、構造物の表面に対して第1、第2及び第3の移動手段のセッティング誤差に伴う検査部の微小な傾きがあっても、この検査部の先端面を構造物の表面に確実になじませることができる。
また、上記第3,第4及び第5の構成の検査装置によれば、センサブロックに外力がかからないとき、板ばねの弾性力によってセンサブロックの先端面が正面を向くようセンサブロックの姿勢が保持される。このため、センサブロックの先端面を構造物の円弧状表面により円滑に接触させることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【0023】
図1は本発明の実施の形態に係る検査装置の装置本体の構造を示す斜視図、図2は図1に示す検査装置本体に備えたX軸移動機構部を抽出し一部破断して示す拡大側面図、図3は図1に示す検査装置本体に備えたクッションスプリング機構部を抽出して示す拡大断面図、図4は図1に示す検査装置本体に備えたジンバル機構部を抽出して示す拡大斜視図である。
【0024】
図1に示すように、検査装置本体1は、X軸移動機構2、Y軸移動機構3、Z軸移動機構4、クッションスプリング機構5、ジンバル機構6、センサブロック17等を備えている。
【0025】
この装置本体1は、磁石14a,14bを側面に有する保持具13a,13bを所定の間隔で炉壁管Rに吸着させた後、保持具13a,13bに突設されているボルト11a,11bを、X軸移動機構2に一体的に設けられたX軸移動機構両端下部のブラケット10a,10bの穴10a−1,10b−1に差し込むと共に、ボルト11a,11bに蝶ナット12a,12bを螺合させて保持具13a,13bとブラケット10a,10bとを締結することにより、炉壁管Rに取り付けられている。
【0026】
そして、X軸移動機構2とY軸移動機構3とZ軸移動機構4の各軸方向(長手方向)が相互に直交しているため(詳細後述)、上記のようにして装置本体1を炉壁管Rに取付けることにより、図示の如く、X軸移動機構2の軸方向は炉壁管Rの表面に沿った水平方向(以下、この方向をX軸方向という。図中の矢印X参照)となり、Y軸移動機構3の軸方向は炉壁管Rの表面に沿った上下方向(以下、この方向をY軸方向という。図中の矢印Y参照)となり、Z軸移動機構4の軸方向は炉壁管Rの表面に向かう方向(以下、この方向をZ軸方向という。図中の矢印Z参照)となる。
【0027】
X軸移動機構2の構成を図2に示す。同図に示すように、X軸移動機構2は、ベース22と、ベース22に挿通され且つベース22の両端部に回転可能に支持されたねじ軸23と、ねじ軸23の図中右端部に継ぎ手24を介して回転軸が連結された回転検出器付モータ20と、ねじ軸23に螺合されたスライド21とを備えて構成されている。従って、モータ20によってねじ軸23を回転すると、スライド21がねじ軸23に沿ってX軸方向に直線的に移動する。
【0028】
Y軸移動機構3とZ軸移動機構4も、寸法や形状に多少の相違はあるものの、基本的には上記X軸移動機構2と同様の構成である。即ち、Y軸移動機構3とZ軸移動機構4のベース32,42、ねじ軸33,43、継ぎ手34,44、回転検出器付モータ30,40及びスライド31,41が、X軸移動機構2のベース22、ねじ軸23、継ぎ手24、回転検出器付モータ20及びスライド21に対応する。なお、Y軸移動機構3のスライド31は、ねじ軸33に沿ってY軸方向に直線的に移動し、Z軸移動機構4のスライド41は、ねじ軸43に沿ってZ軸方向に直線的に移動する。
【0029】
そして、X軸移動機構2のスライド21とY軸移動機構3のベース32とが結合され、Y軸移動機構3のスライド31とZ軸移動機構4のベース42とが結合されているため、X軸移動機構2のスライド21がX軸方向に移動すると、このスライド21に伴ってY軸移動機構3とZ軸移動機構4とが同方向に移動し、更に、Y軸移動機構3のスライド31がY軸方向に移動すると、このスライド31に伴ってZ軸移動機構4が同方向に移動する。
【0030】
また、図1に示すように、Z軸移動機構4のスライド41にはクッションスプリング機構5が結合され、クッションスプリング機構5の先端部にはジンバル機構6が結合されており、このジンバル機構6によって超音波センサを内蔵したセンサブロック17が支持されている。
【0031】
クッションスプリング機構5の構成を図3に示す。同図に示すように、外筒51の中心部に、Z軸方向に沿うよう可動軸52が挿通されている。この可動軸52は、大径部52aと小径部52bとからなると共に、外筒51の両端部に嵌挿された軸受51a,51bに支持され、軸方向(Z軸方向)に移動可能となっている。そして、可動軸52の段部52と図中右側の軸受56aとの間にはスプリング53が介設されている。
【0032】
可動軸52の図中右端部にはストッパ54が設けられ、可動軸52の図中左端部にはフランジ55を介してジンバル機構6の軸受61が結合されている。外筒51の外周面にはブラケット57が設けられており、このブラケット57がZ軸移動機構4のスライド41に結合されている。
【0033】
また、ジンバル機構6の構成を図4に示す。同図に示すように、Z軸方向に沿う軸62が軸受61によって回動可能に支持され、この軸61に軸受63が結合されている。また、軸受63によってX軸方向に沿う軸65が回動可能に支持され、この軸65にコ字状のブロック64の中央部が固定されている。更に、ブロック64の上下両端部には軸受64a,64bが設けられており、これらの軸受64a,64bによってセンサブロック17の上下両端面に突設されている軸66a,66bが回動可能に支持されている。
【0034】
従って、センサブロック17は、上記構成のジンバル機構6によって、図中の矢印Rの如く軸62回りに回動し、また、図中の矢印Rの如く軸65回りに回動し、更に、図中の矢印Rの如く軸66a,66b回りに回動することができる。
【0035】
しかも、ブロック64に固定されたコ字状の板ばね70a,70bによってセンサブロック17の両側面が挾持されており、センサブロック17に外力がかからないときには、これらの板ばね70a,70bの弾性力によって、センサブロック17の先端面17aが正面を向くようセンサブロック17の姿勢が保持される。
【0036】
また、センサブロック17の先端面17aは、炉壁管Rの円弧状表面(凸面)に沿った円弧状の凹面となっている。
【0037】
そして、図示しない制御部では、センサブロック17の位置決めフィードバック制御を行う。即ち、X、Y、Z軸移動機構2,3,4の各モータ20,30,40に付属の回転検出器からフィードバックされた回転検出信号(即ち、X、Y、Z軸の位置検出信号)に基づき、各モータ20,30,40の回転を制御してスライド21,31,41の移動量を制御することにより、センサブロック17のX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の移動量を制御する。かくして炉壁管Rに対し、センサブロック17(即ち超音波センサ)による綿密な走査が自動的に行われる(走査の具体例は後述)。
【0038】
更に同制御部では、センサブロック17によって走査される炉壁管Rの走査位置データと、センサブロック17による検査データ(超音波センサのエコー高さデータ)とを対応させて記録する。
【0039】
続いて、本検査装置による炉壁管の検査手順を説明する。
【0040】
▲1▼ まず、保持具13a、13bによって装置本体1を炉壁管Rの任意の位置に取り付ける。
【0041】
▲2▼ 装置本体1を取り付けた後、X、Y、Z軸移動機構2,3,4を作動させて、センサブロック17(超音波センサ)の走査を開始する。
【0042】
図5に示すように、まずZ軸移動機構4によってセンサブロック17をZ軸方向(炉壁管Rに向かう方向)に移動させ、センサブロック17の先端面17aを炉壁管Rの表面に接触させる。
【0043】
センサブロック17をZ軸方向に移動させる際には、板ばね70a,70bの作用によってセンサブロック17の先端面17aが正面を向いている。また、センサブロック17は、クッションスプリング機構5を介してZ軸移動機構4に接続されているため、このクッションスプリング機構5のスプリング53の作用によって、柔らかく炉壁管Rに押し付けられる。
【0044】
センサブロック17を炉壁管Rに接触させた後、図5(a)中に矢印Aで示すように、センサブロック17をウィービングさせて、炉壁管Rの各位置を走査する。
【0045】
即ち、X軸移動機構2によってセンサブロック17を距離Xの範囲でX軸方向(左右方向)に往復移動させつつ、Y軸移動機構3によってセンサブロック17をYピッチだけY軸方向(上方向)に細かくピッチ移動させることによって、センサブロック17をジグザグに走査させる。
【0046】
センサブロック17をX軸方向に移動させると、図5(b)に示すように、センサブロック17は、ジンバル機構6の軸66a,66b回りに回動、即ち炉壁管Rの円弧状表面に倣って回動すると共に、クッションスプリング機構2に付勢されてZ軸方向に移動(図中のΔZ)する。このため、X軸移動機構2を制御してセンサブロック17をX軸方向に直線的に移動させるだけで、センサブロック17の先端面17aは炉壁管Rの円弧状表面に対して常に接触した状態となり、炉壁管Rの中心Cを向く。
【0047】
更に、ジンバル機構6ではセンサブロック17を軸66a,66b回りだけでなく軸62,65回りにも回動させることができるためセンサブロック17の姿勢を自在に変化させることができ、しかもクッションスプリング機構5によってセンサブロック17を付勢しているので、炉壁管Rに対して相対的にX、Y、Z軸移動機構2,3,4の軸の位置、方向が完全に一致していなくても、ジンバル機構6とクッションスプリング機構5の作用によってセンサブロック17の先端面17aが炉壁管Rの表面に確実になじむ。即ち、センサブロック17の先端面17aが炉壁管Rの表面に密着する。
【0048】
▲3▼ センサブロック17の走査中には、センサブロック17によって走査される炉壁管Rの走査位置データと、センサブロック17による検査データとを自動的に記録する。
【0049】
▲4▼ 当該炉壁管Rの検査が終了すると、続いて、X軸移動機構2によってセンサブロック17を隣接する他の炉壁管Rへとピッチ移動させる。なお、かかるピッチ移動の際には、Z軸移動機構4によってセンサブロック17を炉壁管Rから引き離す。
【0050】
▲5▼ 上記▲1▼〜▲4▼の手順を繰り返すことによって、所定範囲の炉壁管Rの検査が終了する。
【0051】
▲6▼ 更に、他の範囲の炉壁管Rの検査を行う場合には、装置本体1を取り外した後、上記▲1▼〜▲5▼の手順を繰り返す。
【0052】
以上のことから、本検査装置では、次のような効果が得られる。
【0053】
▲1▼ センサブロック17の走査を綿密に行うことができ、このため亀裂の検出精度が著しく向上して従来の手動走査のような亀裂の見落としがなくなる。従って、検査の信頼性が向上し、ボイラ水の漏洩事故を確実に防止することができる。しかも、装置本体1を炉壁管Rに取り付けた後は、機械的(自動的)に炉壁管Rの走査を行うことができるため、従来の手動走査よりも迅速に走査を行うことができる。このため、検査能率が大幅に向上し、検査員を増員することなく短期間に所要範囲の検査を綿密に行うことができ、また、熟練検査員の省力化が図れる。
【0054】
▲2▼ クッションスプリング機構5によってセンサブロック17の先端面17aを炉壁管Rの表面に柔らかく押し付けることができるため、センサブロック17や炉壁管Rを破損させる虞がない。
【0055】
▲3▼ クッションスプリング機構5によってセンサブロック17の先端面17aを炉壁管Rの表面に押し付けると共に、ジンバル機構6によってセンサブロック17を炉壁管Rの円弧状表面に倣って軸66a,66b回りに回動させることができるため、X軸移動機構2によってセンサブロック17を単にX軸方向に直線的に移動させるだけで、常にセンサブロック17の先端面17aを炉壁管Rの円弧状表面に接触させることができる。
【0056】
▲4▼ センサブロック17の先端面17aが炉壁管Rの円弧状表面に沿った円弧状の凹面となっているため、より確実にセンサブロック17の先端面17aを炉壁管Rの円弧状表面に接触させることができる。
【0057】
▲5▼ ジンバル機構67ではセンサブロック17を軸66a,66b回りだけでなく軸62,65回りにも回動可能に支持しているため、炉壁管Rの円弧状表面に対してX、Y、Z軸移動機構2,3,4のセッティング誤差に伴うセンサブロック17の微小な傾きがあっても、このセンサブロック17の先端面17aを炉壁管Rの円弧状表面に確実になじませることができる。
【0058】
▲6▼ センサブロック17に外力がかからないときには、板ばね70a,70bによって、センサブロック17の先端面17aが正面を向くようにセンサブロック17の姿勢が保持されるため、センサブロック17の先端面17aを炉壁管Rの円弧状表面により円滑に接触させることができる。
【0059】
▲7▼ 検査位置データと検査データとがセットで自動的に記録されるため、記録作業の能率も向上する。従って、その分、検査能率がより向上する
【0060】
なお、上記では、センサブロック17をX軸方向に往復移動しつつY軸方向にピッチ移動するようにして走査を行っているが、勿論これに限定するものではなく、センサブロック17の移動の仕方は任意に選択することができる。例えば、センサブロック17をY軸方向に往復移動しつつX軸方向にピッチ移動するようにしてもよい。
【0061】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明の検査装置によれば、検査部を第1、第2及び第3の移動手段によって第1、第2及び第3の方向に任意に移動させることができる。このため、これら各方向の移動を適宜組み合わせることによって検査部の走査を綿密に行うことができる。従って、検査の信頼性が向上し、火力発電用ボイラの炉壁管検査に適用した場合にはボイラ水の漏洩事故を確実に防止することができる。また、機械的(自動的)に構造物の走査を行うことができるため、従来の手動走査よりも迅速に走査を行うことができる。このため、検査能率が大幅に向上し、検査員を増員することなく短期間に所要範囲の検査を綿密に行うことができ、また、熟練検査員の省力化が図れる。
【0062】
また、検査部の先端面を構造物の表面に押し付ける押し付け手段を備えることにより、検査部を第3の移動手段によって第3の方向(構造物に近づく方向)に移動させて検査部の先端面を構造物の表面に当接させる際、押し付け手段によって柔らかく押し付けることができる。このため、検査部や構造物を破損させる虞がない。
【0063】
また、押し付け手段によって検査部の先端面を構造物の円弧状表面に押し付けると共に、支持手段によって検査部を構造物の円弧状表面に倣って回動るよう支持することにより、検査部を単に直線的に移動させるだけで、常に検査部の先端面を構造物の円弧状表面に接触させることができる。
【0064】
また、検査部の先端面を構造物の円弧状表面に沿った円弧状の凹面とすることにより、より確実に検査部の先端面を構造物の円弧状表面に接触させることができる。
【0065】
また、検査部を前記第1、第2及び第3の方向に沿う各軸回りに回動可能に支持するジンバル機構を備えることにより、構造物の表面に対して第1、第2及び第3の移動手段のセッティング誤差に伴う検査部の微小な傾きがあっても、この検査部の先端面を構造物の表面に確実になじませることができる。
【0066】
また、検査部であるセンサブロックの両側面を挾持するコ字状の板ばねを備え、前記センサブロックに外力がかからないとき、前記板ばねの弾性力によって前記センサブロックの先端面が正面を向くよう前記センサブロックの姿勢を保持する構成とした保持手段を備えることにより、前記センサブロックの先端面を構造物の円弧状表面により円滑に接触させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る検査装置の装置本体の構造を示す斜視図である。
【図2】図1に示す検査装置本体に備えたX軸移動機構部を抽出し一部破断して示す拡大側面図である。
【図3】図1に示す検査装置本体に備えたクッションスプリング機構部を抽出して示す拡大断面図である。
【図4】図1に示す検査装置本体に備えたジンバル機構部を抽出して示す拡大斜視図である。
【図5】具体的な走査例を示す説明図である。
【図6】超音波センサによる炉壁管の亀裂検査の説明図である。
【図7】従来の人手による炉壁管検査の状況を示す説明図である。
【符号の説明】
1 装置本体
2 X軸移動機構
3 Y軸移動機構
4 Z軸移動機構
5 クッションスプリング機構
6 ジンバル機構
10a,10b ブラケット
11a,11b ボルト
12a,12b 蝶ナット
13a,13b 保持具
17 超音波センサ内蔵のセンサブロック
17a 先端面
20,30,40 回転検出器付モータ
21,31,41 スライド
22,32,42 ベース
23,33,43 ねじ軸
24,34,44 継ぎ手
51 外筒
52 可動軸
52a 大径部
52b 小径部
53 スプリング
54 ストッパ
55 フランジ
56a,56b 軸受
57 ブラケット
61,63,64a,64b 軸受
62,65,66a,66b 軸
64 ブロック
70a,70b 板ばね
R 炉壁管
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection device, and is particularly useful when applied to the inspection of a furnace wall tube of a boiler for thermal power generation, and is also applicable to inspection of various structures such as a chimney, a tower, and a steel tower. It is useful.
[0002]
[Prior art]
In thermal power plants, cracks due to stress corrosion may occur on the inner surface of the furnace wall tube (evaporation tube) in the furnace of the boiler (near the metal weld on the tube surface) due to aging, and this crack Boiler water may leak. Therefore, in a thermal power plant, inspection of a furnace wall tube is performed in order to detect a crack generated in the furnace wall tube at an early stage and to prevent a boiler water leak accident that may cause the boiler to stop.
[0003]
In the inspection of the furnace wall tube, as shown in FIG. 6, an ultrasonic sensor S is applied to the surface of the furnace wall tube R, and a beam (ultrasonic wave) output from the ultrasonic sensor S is applied to the inside of the tube wall of the furnace wall tube. Is carried out. K in FIG. 6 is a crack generated on the inner surface of the furnace wall tube.
[0004]
Conventionally, an inspection of a furnace wall tube using this ultrasonic sensor is performed by an operator pressing the ultrasonic sensor S against the surface of the furnace wall tube from inside the furnace and moving (scanning) as shown in FIG. I was
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described manual inspection method has the following disadvantages.
[0006]
{Circle around (1)} The scanning of the ultrasonic sensor for finding a crack defect tends to be coarse, and the crack is easily overlooked.
{Circle around (2)} Since it takes time to scan the ultrasonic sensor and fill in the inspection data, the efficiency is low, and a large number of inspectors are required to inspect many places in a short time.
[0007]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above prior art, and to provide an inspection unit inspecting apparatus as possible out be performed carefully and efficiently scanning the (ultrasonic sensor) for structures such as the furnace wall tubes.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A first configuration of the present invention that solves the above-mentioned problem has mounting means for mounting an apparatus main body on a surface of a structure,
An inspection unit that moves on the surface of the structure to inspect each position of the structure;
First moving means for linearly moving the inspection unit in a first direction along the surface of the structure;
Second moving means for linearly moving the inspection unit in a second direction along the surface of the structure and orthogonal to the first direction;
Third moving means for linearly moving the inspection unit in a third direction orthogonal to the first and second directions ;
Pressing means for pressing the distal end surface of the inspection unit against the surface of the structure by the elastic force of an elastic member;
When the surface of the structure is an arc-shaped convex surface, a support means rotatably supporting the inspection unit so as to rotate the inspection unit following the arc-shaped surface of the structure is provided in the apparatus main body. ,
The support means is a gimbal mechanism that supports the inspection unit so as to be rotatable around each axis along the first, second, and third directions .
[0009]
Further, the second configuration has an attaching means for attaching the apparatus main body on the surface of the structure,
An inspection unit that moves on the surface of the structure to inspect each position of the structure;
First moving means for linearly moving the inspection unit in a first direction along the surface of the structure;
Second moving means for linearly moving the inspection unit in a second direction along the surface of the structure and orthogonal to the first direction;
Third moving means for linearly moving the inspection unit in a third direction orthogonal to the first and second directions;
Pressing means for pressing the distal end surface of the inspection unit against the surface of the structure by the elastic force of an elastic member ;
When the surface of the structure is an arc-shaped convex surface, a support means rotatably supporting the inspection unit so as to rotate the inspection unit following the arc-shaped surface of the structure is provided in the apparatus main body. ,
The tip end surface of the inspection unit is an arc-shaped concave surface along the arc-shaped surface of the structure,
The support means is a gimbal mechanism that supports the inspection unit so as to be rotatable around each axis along the first, second, and third directions .
[0010]
Further, the third configuration has an attaching means for attaching the apparatus main body on the surface of the structure,
An inspection unit that moves on the surface of the structure to inspect each position of the structure;
First moving means for linearly moving the inspection unit in a first direction along the surface of the structure;
Second moving means for linearly moving the inspection unit in a second direction along the surface of the structure and orthogonal to the first direction;
Third moving means for linearly moving the inspection unit in a third direction orthogonal to the first and second directions;
Pressing means for pressing the distal end surface of the inspection unit against the surface of the structure by the elastic force of an elastic member;
And a support means for the surface of the structure is the measurement part following the case of the arc-shaped convex surface facing the arcuate surface of the structure is rotatably supported the inspection unit so as to pivot on the apparatus body ,
The support means includes a U-shaped leaf spring for holding both side faces of the sensor block serving as the inspection section. When no external force is applied to the sensor block, the distal end face of the sensor block is resiliently applied by the leaf spring. And a holding unit configured to hold the posture of the sensor block so that the front side faces the front .
[0011]
Further, the fourth configuration has an attaching means for attaching the apparatus main body on the surface of the structure,
An inspection unit that moves on the surface of the structure to inspect each position of the structure;
First moving means for linearly moving the inspection unit in a first direction along the surface of the structure;
Second moving means for linearly moving the inspection unit in a second direction along the surface of the structure and orthogonal to the first direction;
Third moving means for linearly moving the inspection unit in a third direction orthogonal to the first and second directions;
Pressing means for pressing the distal end surface of the inspection unit against the surface of the structure by the elastic force of an elastic member;
When the surface of the structure is an arc-shaped convex surface, a support means rotatably supporting the inspection unit so as to rotate the inspection unit following the arc-shaped surface of the structure is provided in the apparatus main body. ,
The tip end surface of the inspection unit is an arc-shaped concave surface along the arc-shaped surface of the structure ,
The support means includes a U-shaped leaf spring for holding both side faces of the sensor block serving as the inspection section. When no external force is applied to the sensor block, the distal end face of the sensor block is resiliently applied by the leaf spring. And a holding unit configured to hold the posture of the sensor block so that the front side faces the front .
[0012]
According to a fifth configuration, in the first or second configuration, the support means includes a U-shaped leaf spring for holding both side surfaces of the sensor block serving as the inspection unit. When an external force is not applied, a holding unit configured to hold a posture of the sensor block by an elastic force of the leaf spring so that a front end surface of the sensor block faces the front is provided .
[0015]
Therefore, according to the inspection apparatus of the first , second, third, fourth and fifth configurations, although a specific example of movement will be described later, the inspection unit is connected to the first, second and third moving means. , Can be arbitrarily moved in the first, second, and third directions. For this reason, by appropriately combining these movements in each direction, the scanning of the inspection unit can be performed precisely and quickly.
In addition, when the inspection unit is moved in the third direction (direction approaching the structure) by the third moving unit so that the distal end surface of the inspection unit contacts the surface of the structure, the inspection unit can be pressed softly by the pressing unit. .
In addition, the tip end surface of the inspection unit is pressed against the arc-shaped surface of the structure by the pressing means, and the inspection unit is supported by the support means so as to rotate following the arc-shaped surface of the structure. By simply moving the tip, the tip end surface of the inspection unit can always be brought into contact with the arc-shaped surface of the structure.
Further, according to the inspection apparatus of the second, fourth and fifth configurations, the distal end surface of the inspection section is an arc-shaped concave surface along the arc-shaped surface of the structure. Can be brought into contact with the arc-shaped surface of the structure.
Further, according to the inspection apparatus of the first, second and fifth configurations, the inspection unit is supported by the gimbal mechanism so as to be rotatable around each axis along the first, second and third directions. Therefore, even if there is a slight inclination of the inspection unit due to a setting error of the first, second, and third moving means with respect to the surface of the structure, the tip surface of the inspection unit is surely placed on the surface of the structure. Can be adapted.
Further, according to the inspection apparatus of the third, fourth and fifth configurations, when no external force is applied to the sensor block, the posture of the sensor block is held by the elastic force of the leaf spring so that the front end surface of the sensor block faces the front. Is done. For this reason, the tip end surface of the sensor block can be smoothly brought into contact with the arc-shaped surface of the structure.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a perspective view showing a structure of an apparatus main body of an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an X-axis moving mechanism provided in the inspection apparatus main body shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a cushion spring mechanism provided in the inspection apparatus main body shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a gimbal mechanism provided in the inspection apparatus main body shown in FIG. It is an expanded perspective view shown.
[0024]
As shown in FIG. 1, the inspection apparatus main body 1 includes an X-axis moving mechanism 2, a Y-axis moving mechanism 3, a Z-axis moving mechanism 4, a cushion spring mechanism 5, a gimbal mechanism 6, a sensor block 17, and the like.
[0025]
After the holding members 13a and 13b having the magnets 14a and 14b on the side surfaces are adsorbed to the furnace wall tube R at predetermined intervals, the apparatus body 1 removes the bolts 11a and 11b projecting from the holding members 13a and 13b. Are inserted into the holes 10a-1 and 10b-1 of the brackets 10a and 10b at the lower ends of the X-axis moving mechanism provided integrally with the X-axis moving mechanism 2, and the wing nuts 12a and 12b are screwed into the bolts 11a and 11b. Then, the holders 13a, 13b and the brackets 10a, 10b are fastened to each other, whereby the holders 13a, 13b are attached to the furnace wall tube R.
[0026]
Since the axial directions (longitudinal directions) of the X-axis moving mechanism 2, the Y-axis moving mechanism 3, and the Z-axis moving mechanism 4 are orthogonal to each other (details will be described later), the apparatus main body 1 is furnace By attaching to the wall tube R, the axial direction of the X-axis moving mechanism 2 is horizontal along the surface of the furnace wall tube R as shown in the figure (hereinafter, this direction is referred to as the X-axis direction; see arrow X in the figure). The axial direction of the Y-axis moving mechanism 3 is the vertical direction along the surface of the furnace wall tube R (hereinafter, this direction is referred to as the Y-axis direction; see the arrow Y in the drawing), and the axial direction of the Z-axis moving mechanism 4 Is a direction toward the surface of the furnace wall tube R (hereinafter, this direction is referred to as a Z-axis direction; see an arrow Z in the drawing).
[0027]
FIG. 2 shows the configuration of the X-axis moving mechanism 2. As shown in the figure, the X-axis moving mechanism 2 includes a base 22, a screw shaft 23 inserted through the base 22 and rotatably supported at both ends of the base 22, and a right end of the screw shaft 23 in the drawing. The motor includes a rotation detector-equipped motor 20 to which a rotation shaft is connected via a joint 24, and a slide 21 screwed to a screw shaft 23. Accordingly, when the screw shaft 23 is rotated by the motor 20, the slide 21 moves linearly in the X-axis direction along the screw shaft 23.
[0028]
The Y-axis moving mechanism 3 and the Z-axis moving mechanism 4 have basically the same configuration as the X-axis moving mechanism 2, though there are some differences in size and shape. That is, the bases 32 and 42, the screw shafts 33 and 43, the joints 34 and 44, the motors 30 and 40 with rotation detectors, and the slides 31 and 41 of the Y-axis moving mechanism 3 and the Z-axis moving mechanism 4 , A screw shaft 23, a joint 24, a motor 20 with a rotation detector, and a slide 21. The slide 31 of the Y-axis moving mechanism 3 moves linearly in the Y-axis direction along the screw axis 33, and the slide 41 of the Z-axis moving mechanism 4 moves linearly in the Z-axis direction along the screw axis 43. Move to
[0029]
Then, the slide 21 of the X-axis moving mechanism 2 and the base 32 of the Y-axis moving mechanism 3 are connected, and the slide 31 of the Y-axis moving mechanism 3 and the base 42 of the Z-axis moving mechanism 4 are connected. When the slide 21 of the axis moving mechanism 2 moves in the X-axis direction, the Y-axis moving mechanism 3 and the Z-axis moving mechanism 4 move in the same direction along with the slide 21, and the slide 31 of the Y-axis moving mechanism 3 further moves. Moves in the Y-axis direction, the Z-axis moving mechanism 4 moves in the same direction along with the slide 31.
[0030]
As shown in FIG. 1, a cushion spring mechanism 5 is coupled to the slide 41 of the Z-axis moving mechanism 4, and a gimbal mechanism 6 is coupled to a tip end of the cushion spring mechanism 5. A sensor block 17 having a built-in ultrasonic sensor is supported.
[0031]
FIG. 3 shows the configuration of the cushion spring mechanism 5. As shown in the drawing, a movable shaft 52 is inserted through the center of the outer cylinder 51 along the Z-axis direction. The movable shaft 52 includes a large-diameter portion 52a and a small-diameter portion 52b, and is supported by bearings 51a and 51b fitted to both ends of the outer cylinder 51, and is movable in the axial direction (Z-axis direction). ing. Then, the spring 53 is interposed between the step portion 52 c and the right side in the drawing of the bearing 56a of the movable shaft 52.
[0032]
A stopper 54 is provided at the right end of the movable shaft 52 in the drawing, and a bearing 61 of the gimbal mechanism 6 is coupled to the left end of the movable shaft 52 through a flange 55 in the drawing. A bracket 57 is provided on the outer peripheral surface of the outer cylinder 51, and the bracket 57 is connected to the slide 41 of the Z-axis moving mechanism 4.
[0033]
FIG. 4 shows the configuration of the gimbal mechanism 6. As shown in the figure, a shaft 62 along the Z-axis direction is rotatably supported by a bearing 61, and a bearing 63 is coupled to the shaft 61. Further, a shaft 65 along the X-axis direction is rotatably supported by the bearing 63, and a central portion of a U-shaped block 64 is fixed to the shaft 65. Further, bearings 64a, 64b are provided at both upper and lower ends of the block 64, and the bearings 64a, 64b rotatably support shafts 66a, 66b projecting from the upper and lower end surfaces of the sensor block 17. Have been.
[0034]
Therefore, the sensor block 17, the gimbal mechanism 6 configured as described above, rotates the shaft 62 about as indicated by an arrow R Z in the drawing also rotates the shaft 65 about as indicated by an arrow R X in the figure, further , Can rotate around the shafts 66a and 66b as indicated by the arrow RY in the drawing.
[0035]
In addition, the U-shaped leaf springs 70a and 70b fixed to the block 64 hold both sides of the sensor block 17, and when no external force is applied to the sensor block 17, the elastic force of the leaf springs 70a and 70b applies The posture of the sensor block 17 is maintained such that the distal end face 17a of the sensor block 17 faces the front.
[0036]
The distal end face 17a of the sensor block 17 is an arc-shaped concave surface along the arc-shaped surface (convex surface) of the furnace wall tube R.
[0037]
Then, a control unit (not shown) performs positioning feedback control of the sensor block 17. That is, a rotation detection signal fed back from a rotation detector attached to each of the motors 20, 30, and 40 of the X, Y, and Z axis moving mechanisms 2, 3, and 4 (ie, a position detection signal of the X, Y, and Z axes). By controlling the rotations of the motors 20, 30, and 40 to control the amounts of movement of the slides 21, 31, and 41, the amounts of movement of the sensor block 17 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction Control. In this manner, a precise scan by the sensor block 17 (that is, an ultrasonic sensor) is automatically performed on the furnace wall tube R (a specific example of the scan will be described later).
[0038]
Further, the control unit records the scanning position data of the furnace wall tube R scanned by the sensor block 17 and the inspection data (echo height data of the ultrasonic sensor) by the sensor block 17 in association with each other.
[0039]
Subsequently, the inspection procedure of the furnace wall tube by the inspection apparatus will be described.
[0040]
{Circle around (1)} First, the apparatus main body 1 is attached to an arbitrary position of the furnace wall tube R by the holders 13a and 13b.
[0041]
{Circle around (2)} After the apparatus main body 1 is attached, the X, Y, and Z axis moving mechanisms 2, 3, and 4 are operated to start scanning of the sensor block 17 (ultrasonic sensor).
[0042]
As shown in FIG. 5, first, the sensor block 17 is moved in the Z-axis direction (the direction toward the furnace wall tube R) by the Z-axis moving mechanism 4, and the tip surface 17 a of the sensor block 17 contacts the surface of the furnace wall tube R. Let it.
[0043]
When the sensor block 17 is moved in the Z-axis direction, the distal end face 17a of the sensor block 17 faces the front due to the action of the leaf springs 70a and 70b. Since the sensor block 17 is connected to the Z-axis moving mechanism 4 via the cushion spring mechanism 5, the sensor block 17 is softly pressed against the furnace wall tube R by the action of the spring 53 of the cushion spring mechanism 5.
[0044]
After the sensor block 17 is brought into contact with the furnace wall tube R, the sensor block 17 is weaved to scan each position of the furnace wall tube R as shown by an arrow A in FIG.
[0045]
That is, while reciprocating in the X-axis direction (lateral direction) by the X-axis moving mechanism 2 a sensor block 17 in the range of the distance X W, the Y-axis moving mechanism 3 of the sensor block 17 only Y P pitch Y-axis direction (upward Direction), the sensor block 17 is scanned in a zigzag manner.
[0046]
When the sensor block 17 is moved in the X-axis direction, as shown in FIG. 5B, the sensor block 17 rotates around the axes 66a and 66b of the gimbal mechanism 6, that is, on the arc-shaped surface of the furnace wall tube R. While rotating along with it, it is urged by the cushion spring mechanism 2 to move in the Z-axis direction (ΔZ in the figure). For this reason, only by controlling the X-axis moving mechanism 2 to move the sensor block 17 linearly in the X-axis direction, the distal end face 17a of the sensor block 17 is always in contact with the arc-shaped surface of the furnace wall tube R. It is in a state and faces the center C of the furnace wall tube R.
[0047]
Further, in the gimbal mechanism 6, the sensor block 17 can be rotated not only around the shafts 66a and 66b but also around the shafts 62 and 65, so that the posture of the sensor block 17 can be freely changed. Since the sensor block 17 is urged by 5, the positions and directions of the axes of the X, Y, and Z axis moving mechanisms 2, 3, 4 relative to the furnace wall tube R do not completely match. Also, the distal end face 17a of the sensor block 17 is surely adapted to the surface of the furnace wall tube R by the action of the gimbal mechanism 6 and the cushion spring mechanism 5. That is, the front end face 17a of the sensor block 17 comes into close contact with the surface of the furnace wall tube R.
[0048]
(3) While the sensor block 17 is scanning, the scan position data of the furnace wall tube R scanned by the sensor block 17 and the inspection data by the sensor block 17 are automatically recorded.
[0049]
{Circle around (4)} When the inspection of the furnace wall tube R is completed, subsequently, the sensor block 17 is pitch-moved by the X-axis moving mechanism 2 to another furnace wall tube R adjacent thereto. During the pitch movement, the sensor block 17 is separated from the furnace wall tube R by the Z-axis moving mechanism 4.
[0050]
(5) By repeating the above steps (1) to (4), the inspection of the furnace wall tube R in a predetermined range is completed.
[0051]
{Circle around (6)} When the furnace wall tube R in another range is to be inspected, the above procedures (1) to (5) are repeated after removing the apparatus body 1.
[0052]
From the above, the following effects can be obtained in the present inspection apparatus.
[0053]
{Circle around (1)} The scanning of the sensor block 17 can be performed precisely, so that the accuracy of crack detection is significantly improved, and the oversight of cracks unlike conventional manual scanning is eliminated. Therefore, the reliability of the inspection is improved, and the leakage accident of the boiler water can be reliably prevented. Moreover, since the furnace wall tube R can be mechanically (automatically) scanned after the apparatus main body 1 is attached to the furnace wall tube R, the scanning can be performed more quickly than the conventional manual scanning. . For this reason, the inspection efficiency is greatly improved, the inspection of a required range can be performed in a short period of time without increasing the number of inspectors, and the labor of skilled inspectors can be reduced.
[0054]
{Circle around (2)} Since the tip end face 17a of the sensor block 17 can be softly pressed against the surface of the furnace wall tube R by the cushion spring mechanism 5, there is no possibility of damaging the sensor block 17 and the furnace wall tube R.
[0055]
{Circle around (3)} The tip end surface 17a of the sensor block 17 is pressed against the surface of the furnace wall tube R by the cushion spring mechanism 5, and the sensor block 17 is rotated around the shafts 66a and 66b by the gimbal mechanism 6 following the arc-shaped surface of the furnace wall tube R. Since the sensor block 17 is simply moved linearly in the X-axis direction by the X-axis moving mechanism 2, the tip surface 17 a of the sensor block 17 is always kept on the arc-shaped surface of the furnace wall tube R. Can be contacted.
[0056]
{Circle around (4)} Since the distal end face 17a of the sensor block 17 is an arc-shaped concave surface along the arcuate surface of the furnace wall tube R, the distal end surface 17a of the sensor block 17 is more reliably formed into an arc shape of the furnace wall tube R. Can be brought into contact with the surface.
[0057]
{Circle around (5)} Since the gimbal mechanism 67 supports the sensor block 17 so as to be rotatable not only around the shafts 66a and 66b but also around the shafts 62 and 65, the X and Y are set with respect to the arc-shaped surface of the furnace wall tube R. Even if there is a slight inclination of the sensor block 17 due to a setting error of the Z-axis moving mechanisms 2, 3, and 4, the tip surface 17a of the sensor block 17 is surely fitted to the arc-shaped surface of the furnace wall tube R. Can be.
[0058]
{Circle around (6)} When no external force is applied to the sensor block 17, the leaf springs 70a and 70b hold the attitude of the sensor block 17 so that the front end face 17a of the sensor block 17 faces the front. Can be smoothly brought into contact with the arc-shaped surface of the furnace wall tube R.
[0059]
{Circle around (7)} Since the inspection position data and the inspection data are automatically recorded as a set, the efficiency of the recording operation is improved. Therefore, the inspection efficiency is further improved.
In the above description, the scanning is performed by reciprocating the sensor block 17 in the X-axis direction and moving the sensor block 17 in the Y-axis direction. However, the present invention is not limited to this, and the method of moving the sensor block 17 is not limited to this. Can be arbitrarily selected. For example, the sensor block 17 may be pitch-moved in the X-axis direction while reciprocating in the Y-axis direction.
[0061]
【The invention's effect】
As described above in detail with the embodiments of the present invention, according to the inspection apparatus of the present invention, the inspection unit is moved by the first, second, and third moving means in the first, second, and third directions. Can be moved arbitrarily. Therefore, the scanning of the inspection unit can be performed precisely by appropriately combining the movements in these directions. Therefore, the reliability of the inspection is improved, and when applied to the furnace wall tube inspection of the boiler for thermal power generation, the leakage accident of the boiler water can be reliably prevented. Further, since the structure can be mechanically (automatically) scanned, the scanning can be performed more quickly than the conventional manual scanning. For this reason, the inspection efficiency is greatly improved, the inspection of a required range can be performed in a short period of time without increasing the number of inspectors, and the labor of skilled inspectors can be reduced.
[0062]
Further, by providing pressing means for pressing the distal end surface of the inspection section against the surface of the structure, the inspection section is moved in a third direction (direction approaching the structure) by the third moving means, and the distal end surface of the inspection section is moved. Can be softly pressed by pressing means when abutting against the surface of the structure. For this reason, there is no possibility of damaging the inspection unit or the structure.
[0063]
In addition, the tip end surface of the inspection unit is pressed against the arc-shaped surface of the structure by the pressing means, and the inspection unit is supported by the support means so as to rotate along the arc-shaped surface of the structure. By simply moving the tip, the tip end surface of the inspection unit can always be brought into contact with the arc-shaped surface of the structure.
[0064]
In addition, by forming the distal end surface of the inspection unit as an arc-shaped concave surface along the arc surface of the structure, the distal end surface of the inspection unit can be more reliably brought into contact with the arc surface of the structure.
[0065]
In addition, by providing a gimbal mechanism that supports the inspection unit so as to be rotatable around each axis along the first, second, and third directions, the first, second, and third surfaces of the structure can be provided. Even if there is a slight inclination of the inspection unit due to the setting error of the moving means, the tip surface of the inspection unit can be surely fitted to the surface of the structure.
[0066]
Further, a U-shaped leaf spring for sandwiching both side surfaces of the sensor block, which is an inspection section , is provided so that when no external force is applied to the sensor block , the elastic force of the leaf spring causes the front end face of the sensor block to face front. by providing the structure and the holding means for holding the posture of the sensor block can be smoothly contacted by arcuate surface of the structure to the distal end surface of the sensor block.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a structure of an apparatus main body of an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view showing an X-axis moving mechanism provided in the inspection apparatus main body shown in FIG. 1 and partially cut away.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a cushion spring mechanism provided in the inspection apparatus main body shown in FIG. 1;
FIG. 4 is an enlarged perspective view showing a gimbal mechanism provided in the inspection apparatus main body shown in FIG. 1;
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a specific scanning example.
FIG. 6 is an explanatory diagram of crack inspection of a furnace wall tube by an ultrasonic sensor.
FIG. 7 is an explanatory view showing a situation of a conventional furnace wall tube inspection by hand.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Device main body 2 X-axis moving mechanism 3 Y-axis moving mechanism 4 Z-axis moving mechanism 5 Cushion spring mechanism 6 Gimbal mechanism 10a, 10b Brackets 11a, 11b Bolts 12a, 12b Wing nuts 13a, 13b Holder 17 Sensor with built-in ultrasonic sensor Block 17a Tip surfaces 20, 30, 40 Motors 21, 31, 41 with rotation detectors Slides 22, 32, 42 Bases 23, 33, 43 Screw shafts 24, 34, 44 Joint 51 Outer cylinder 52 Movable shaft 52a Large diameter portion 52b Small diameter portion 53 Spring 54 Stopper 55 Flange 56a, 56b Bearing 57 Bracket 61, 63, 64a, 64b Bearing 62, 65, 66a, 66b Shaft 64 Block 70a, 70b Leaf spring R Furnace wall tube

Claims (5)

装置本体を構造物の表面上に取付ける取付け手段を有すると共に、
前記構造物の表面上を移動して前記構造物の各位置の検査を行う検査部と、
前記構造物の表面に沿う第1の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第1の移動手段と、
前記構造物の表面に沿い且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第2の移動手段と、
前記第1及び第2の方向と直交する第3の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第3の移動手段と
前記検査部の先端面を弾性部材の弾性力によって前記構造物の表面に押し付ける押し付け手段と、
前記構造物の表面が円弧状の凸面である場合にこの構造物の円弧状表面に倣って前記検査部が回動するよう前記検査部を回動可能に支持する支持手段とを装置本体に備え、
前記支持手段は、前記検査部を前記第1、第2及び第3の方向に沿う各軸回りに回動可能に支持するジンバル機構であることを特徴とする検査装置。
Having mounting means for mounting the device body on the surface of the structure,
An inspection unit that moves on the surface of the structure to inspect each position of the structure;
First moving means for linearly moving the inspection unit in a first direction along the surface of the structure;
Second moving means for linearly moving the inspection unit in a second direction along the surface of the structure and orthogonal to the first direction;
Third moving means for linearly moving the inspection unit in a third direction orthogonal to the first and second directions ;
Pressing means for pressing the distal end surface of the inspection unit against the surface of the structure by the elastic force of an elastic member;
When the surface of the structure is an arc-shaped convex surface, a support means rotatably supporting the inspection unit so as to rotate the inspection unit following the arc-shaped surface of the structure is provided in the apparatus main body. ,
The inspection apparatus according to claim 1, wherein the support unit is a gimbal mechanism that supports the inspection unit so as to be rotatable around each axis along the first, second, and third directions .
装置本体を構造物の表面上に取付ける取付け手段を有すると共に、
前記構造物の表面上を移動して前記構造物の各位置の検査を行う検査部と、
前記構造物の表面に沿う第1の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第1の移動手段と、
前記構造物の表面に沿い且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第2の移動手段と、
前記第1及び第2の方向と直交する第3の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第3の移動手段と、
前記検査部の先端面を弾性部材の弾性力によって前記構造物の表面に押し付ける押し付け手段と、
前記構造物の表面が円弧状の凸面である場合にこの構造物の円弧状表面に倣っ て前記検査部が回動するよう前記検査部を回動可能に支持する支持手段とを装置本体に備え、
前記検査部の先端面は、前記構造物の円弧状表面に沿った円弧状の凹面となっており、
前記支持手段は、前記検査部を前記第1、第2及び第3の方向に沿う各軸回りに回動可能に支持するジンバル機構であることを特徴とする検査装置。
Having mounting means for mounting the device body on the surface of the structure,
An inspection unit that moves on the surface of the structure to inspect each position of the structure;
First moving means for linearly moving the inspection unit in a first direction along the surface of the structure;
Second moving means for linearly moving the inspection unit in a second direction along the surface of the structure and orthogonal to the first direction;
Third moving means for linearly moving the inspection unit in a third direction orthogonal to the first and second directions;
Pressing means for pressing the distal end surface of the inspection unit against the surface of the structure by the elastic force of an elastic member ;
When the surface of the structure is an arc-shaped convex surface, a support means rotatably supporting the inspection unit so as to rotate the inspection unit following the arc-shaped surface of the structure is provided in the apparatus main body. ,
The tip end surface of the inspection unit is an arc-shaped concave surface along the arc-shaped surface of the structure,
The inspection apparatus according to claim 1, wherein the support unit is a gimbal mechanism that supports the inspection unit so as to be rotatable around each axis along the first, second, and third directions .
装置本体を構造物の表面上に取付ける取付け手段を有すると共に、
前記構造物の表面上を移動して前記構造物の各位置の検査を行う検査部と、
前記構造物の表面に沿う第1の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第1の移動手段と、
前記構造物の表面に沿い且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第2の移動手段と、
前記第1及び第2の方向と直交する第3の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第3の移動手段と、
前記検査部の先端面を弾性部材の弾性力によって前記構造物の表面に押し付ける押し付け手段と、
前記構造物の表面が円弧状の凸面である場合にこの構造物の円弧状表面に倣って前記検査部が回動するよう前記検査部を回動可能に支持する支持手段を装置本体に備え
前記支持手段には、前記検査部であるセンサブロックの両側面を挾持するコ字状の板ばねを備え、前記センサブロックに外力がかからないとき、前記板ばねの弾性力によって前記センサブロックの先端面が正面を向くよう前記センサブロックの姿勢を保持する構成とした保持手段を備えたことを特徴とする検査装置。
Having mounting means for mounting the device body on the surface of the structure,
An inspection unit that moves on the surface of the structure to inspect each position of the structure;
First moving means for linearly moving the inspection unit in a first direction along the surface of the structure;
Second moving means for linearly moving the inspection unit in a second direction along the surface of the structure and orthogonal to the first direction;
Third moving means for linearly moving the inspection unit in a third direction orthogonal to the first and second directions;
Pressing means for pressing the distal end surface of the inspection unit against the surface of the structure by the elastic force of an elastic member;
And a support means for the surface of the structure is the measurement part following the case of the arc-shaped convex surface facing the arcuate surface of the structure is rotatably supported the inspection unit so as to pivot on the apparatus body ,
The support means includes a U-shaped leaf spring for holding both side faces of the sensor block serving as the inspection section. When no external force is applied to the sensor block, the distal end face of the sensor block is resiliently applied by the leaf spring. An inspection apparatus comprising: a holding unit configured to hold a posture of the sensor block so that the sensor block faces the front .
装置本体を構造物の表面上に取付ける取付け手段を有すると共に、
前記構造物の表面上を移動して前記構造物の各位置の検査を行う検査部と、
前記構造物の表面に沿う第1の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第1の移動手段と、
前記構造物の表面に沿い且つ前記第1の方向と直交する第2の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第2の移動手段と、
前記第1及び第2の方向と直交する第3の方向に直線的に前記検査部を移動せしめる第3の移動手段と、
前記検査部の先端面を弾性部材の弾性力によって前記構造物の表面に押し付ける押し付け手段と、
前記構造物の表面が円弧状の凸面である場合にこの構造物の円弧状表面に倣って前記検査部が回動するよう前記検査部を回動可能に支持する支持手段とを装置本体に備え、
前記検査部の先端面は、前記構造物の円弧状表面に沿った円弧状の凹面となっており、
前記支持手段には、前記検査部であるセンサブロックの両側面を挾持するコ字状の板ばねを備え、前記センサブロックに外力がかからないとき、前記板ばねの弾性力によって前記センサブロックの先端面が正面を向くよう前記センサブロックの姿勢を保持する構成とした保持手段を備えたことを特徴とする検査装置。
Having mounting means for mounting the device body on the surface of the structure,
An inspection unit that moves on the surface of the structure to inspect each position of the structure;
First moving means for linearly moving the inspection unit in a first direction along the surface of the structure;
Second moving means for linearly moving the inspection unit in a second direction along the surface of the structure and orthogonal to the first direction;
Third moving means for linearly moving the inspection unit in a third direction orthogonal to the first and second directions;
Pressing means for pressing the distal end surface of the inspection unit against the surface of the structure by the elastic force of an elastic member;
When the surface of the structure is an arc-shaped convex surface, a support means rotatably supporting the inspection unit so as to rotate the inspection unit following the arc-shaped surface of the structure is provided in the apparatus main body. ,
The tip end surface of the inspection unit is an arc-shaped concave surface along the arc-shaped surface of the structure ,
The support means includes a U-shaped leaf spring for holding both side faces of the sensor block serving as the inspection section. When no external force is applied to the sensor block, the distal end face of the sensor block is resiliently applied by the leaf spring. An inspection apparatus comprising: a holding unit configured to hold a posture of the sensor block so that the sensor block faces the front .
請求項又はに記載する検査装置において、
前記支持手段には、前記検査部であるセンサブロックの両側面を挾持するコ字状の板ばねを備え、前記センサブロックに外力がかからないとき、前記板ばねの弾性力によって前記センサブロックの先端面が正面を向くよう前記センサブロックの姿勢を保持する構成とした保持手段を備えたことを特徴とする検査装置。
The inspection device according to claim 1 or 2 ,
The support means includes a U-shaped leaf spring for holding both side faces of the sensor block serving as the inspection section. When no external force is applied to the sensor block, the distal end face of the sensor block is resiliently applied by the leaf spring. An inspection apparatus comprising: a holding unit configured to hold a posture of the sensor block so that the sensor block faces the front .
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JP2010071818A (en) * 2008-09-18 2010-04-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and device for identifying position inside of space
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CN102216728B (en) * 2008-11-20 2013-03-27 三菱重工业株式会社 Inspection device and inspection method for evaporation pipe in boiler furnace
JP5199960B2 (en) * 2009-07-30 2013-05-15 三菱重工業株式会社 Boiler furnace evaporator tube inspection device and inspection method
JP6070004B2 (en) * 2012-09-20 2017-02-01 大同特殊鋼株式会社 Ultrasonic flaw detector
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