CN115362363A - 测量装置、测量***、测量方法及程序 - Google Patents

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关根裕一
依田秀夫
小寺寿一
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小林新一
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Abstract

本发明提供一种进行转子叶片槽的硬度测量的测量装置。测量装置具备：硬度计，测量硬度；驱动器，将所述硬度计按压在测量对象上；照相机，对由所述硬度计测量的所述测量对象中的测量范围的图像进行拍摄；移动机构，使所述硬度计及所述照相机移动到所述测量范围内的所期望的位置；及固定部件，将所述移动机构固定在所述测量对象上。

Description

测量装置、测量***、测量方法及程序
技术领域
本发明涉及一种硬度的测量装置、测量***、测量方法及程序。本申请主张基于2020年4月9日于日本申请的日本特愿2020-070314号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
已知蒸汽涡轮的转子叶片槽的硬度与转子的剩余寿命有关。使用图11、图12，对测量转子叶片槽的硬度的方法进行说明。在图11、图12中示出蒸汽涡轮1的转子2的示意图。如图11所示，在转子2上设置有多个叶片列3(例如，第一级的叶片列3a，第二级的叶片列3b，第三级的叶片列3c，第四级的叶片列3d等)。在图12中示出从轴线方向观察转子2时的叶片列3的一部分的放大图。如图12所示，转子2具备：沿轴线O延伸的大致圆柱状的转子主体10；围绕该转子主体10的外周而设置的轮盘20；及沿轮盘20的外周面在周向上排列的多个转动叶片30。在转子主体10的外周面上，经由轮盘20并沿转子2的周向设置有多个转动叶片30。多个转动叶片30形成图11所示的一个级的叶片列3。如图12所示，在轮盘20的外周面上，形成有沿其周向隔开间隔而排列的多个叶片槽40。各个叶片槽40以从轮盘20的外周面朝向径向内侧凹陷的方式形成，叶片槽40沿轴线O方向贯穿轮盘20。在叶片槽40上形成有以锯齿状连续的多个齿，且整体呈圣诞树形状。转动叶片30的叶片根部31呈与叶片槽40的圣诞树形状相对应的形状。即，通过叶片槽40的齿与叶片根部31相互啮合，转动叶片30经由轮盘20而被固定在转子2上，当转子2旋转时，即使相对于转动叶片30施加离心力也会不脱落地被支承。
在转子2的蠕变剩余寿命评价中，针对1个叶片槽40设定多个测量点来进行硬度的测量。在测量时，期望在不从轮盘20拔出叶片列3的情况下测量叶片槽40的硬度。例如，将转子2从车厢(未图示)吊起并载置于基座上之后，如图11的箭头所示，需要人从半径方向外侧的叶片列3与叶片列3之间的间隙***硬度计，并将硬度计按压在叶片槽40的测量点而进行检查。
作为关联技术，在专利文献1中公开有对涡轮的转动叶片整体的形状进行定量检查的技术。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-202534号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
关于图11所示的第一级的叶片列3a所涉及的叶片槽40，确保了人安装硬度计的作业空间。但是，关于第二级的叶片列3b～第四级的叶片列3d所涉及的叶片槽40，叶片列3与叶片列3的间隔成为狭窄间隙。因此，难以人工进行向测量点的硬度计前端的设置、测量等。
并且，通过人工很难将硬度计前端准确地定位在叶片槽的欲测量的点，并在有限的检查时间内获取硬度分布数据。
因此，本发明的目的在于提供一种能够解决上述课题的测量装置、测量***、测量方法及程序。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的一方式，测量装置具备：硬度计，测量硬度；驱动器，将所述硬度计按压在测量对象上；照相机，对所述测量对象中的测量范围的图像进行拍摄；移动机构，使所述硬度计及所述照相机移动到所述测量范围内的所期望的位置；及固定部件，将所述移动机构固定在所述测量对象上。
根据本发明的一方式，测量***具备上述的测量装置和所述测量装置的控制装置，所述控制装置具备：移动控制部，控制所述移动机构；图像处理部，生成在由所述照相机拍摄到的所述测量范围的图像上重叠作为目标的测量点的位置而表示的重叠图像；及显示控制部，输出所述重叠图像。
根据本发明的一方式，测量方法为基于上述的测量装置的测量方法，其具有如下步骤：生成在由所述照相机拍摄到的所述测量范围的图像上重叠作为目标的测量点的位置而表示的重叠图像；显示所述重叠图像；将表示在所述重叠图像中设定的第一坐标***中的所述测量点的位置的第一坐标信息转换为针对所述移动机构所移动的范围而设定的第二坐标***中的第二坐标信息；获取对于所述重叠图像的确认结果；在所述确认结果中不包括所述测量点的移动的情况下，使所述硬度计向所述第二坐标信息所表示的位置移动；及利用所述硬度计进行测量。
根据本发明的一方式，程序使控制上述的测量装置的计算机执行如下步骤：生成在由所述照相机拍摄到的所述测量范围的图像上重叠作为目标的测量点的位置而表示的重叠图像；显示所述重叠图像；将表示在所述重叠图像中设定的第一坐标***中的所述测量点的位置的第一坐标信息转换为针对所述移动机构所移动的范围而设定的第二坐标***中的第二坐标信息；获取对于所述重叠图像的确认结果；在所述确认结果中不包括所述测量点的移动的情况下，使所述硬度计向所述第二坐标信息所表示的位置移动；及利用所述硬度计进行测量。
发明效果
根据上述的测量装置、测量***、测量方法及程序，能够在转子上安装有叶片的状态下，进行叶片槽的硬度测量。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式中的测量***的一例的框图。
图2A是表示将本发明的测量***安装于转子的状态的第一图。
图2B是表示将本发明的测量***安装于转子的状态的第二图。
图3是表示本发明的一实施方式所涉及的硬度测量处理的一例的流程图。
图4是用于说明本发明的一实施方式所涉及的硬度测量处理的S1的图。
图5是用于说明本发明的一实施方式所涉及的硬度测量处理的S2的图。
图6是用于说明本发明的一实施方式所涉及的硬度测量处理的S5的图。
图7是用于说明本发明的一实施方式所涉及的硬度测量处理的S6的图。
图8是表示本发明的一实施方式所涉及的CAD数据的一例的图。
图9是用于说明本发明的一实施方式所涉及的硬度测量处理的S8、S9的图。
图10是表示本发明的一实施方式所涉及的硬度测量处理后的叶片槽图像的一例的图。
图11是表示蒸汽涡轮的转子的侧截面的示意图。
图12是表示蒸汽涡轮的转子的正面的示意图。
图13是表示本发明的一实施方式中的控制装置的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
＜实施方式＞
(***结构)
以下，参考图1～图13，对基于本发明的一实施方式的测量***进行说明。
图1中示出测量***100的一例。测量***100是测量蒸汽涡轮的转子2中的叶片槽40的硬度的***。测量***100具备作为测量装置的主体的测量装置110和控制测量装置110的控制装置120。
(测量装置主体的功能结构)
图1中示出测量装置110的俯视图。测量装置110例如由框部件106a～106d构成四个边，形成中心部开口的矩形。四个边中的正交的2个边上，设置有驱动器101和驱动器102，所述驱动器101上设置有能够沿各个边方向移动的滑块。例如，驱动器101与形成Y轴方向的1个边的框部件106a平行设置，驱动器102固定设置在形成X轴方向的1个边的框部件106b上。驱动器101被固定在驱动器102的滑块上，通过该滑块移动，能够沿X轴方向移动。在驱动器101的滑块上固定有具备用于硬度测量的传感器类的集管108，在集管108上设置有照相机103、硬度计104及激光距离计105。通过被固定在驱动器101的滑块上的集管108移动，照相机103及硬度计104能够沿Y轴方向移动。即，通过驱动驱动器101、102的滑块，照相机103和硬度计104能够在图示的区域α的范围内自由移动。照相机103、硬度计104及激光距离计105朝向纸面纵深方向设置。照相机103拍摄叶片槽40的图像。硬度计104测量叶片槽40的硬度。硬度计104为超声波式或图像测量式的硬度计。硬度计104具备驱动器104a(例如，气缸)，构成为通过驱动驱动器104a，使硬度计104的前端部向叶片槽40抵接。激光距离计105测量与轮盘20之间的距离。例如，使集管108移动到区域α的各顶点，在各顶点处测量从激光距离计105到轮盘20的距离。由此，能够计算出由于集管108的移动而形成的平面(XY工作台)与安装有测量装置110的轮盘20的倾斜。在框部件106a上设置有用于将测量装置110安装在轮盘20的固定部件107a、107b。同样地，在框部件106c上设置有固定部件107c、107d。在固定部件107a～107d上例如设置有永久磁铁或电磁铁等，通过这些磁铁使测量装置110吸附并固定在转子2上。在固定部件107a～107d上设置有能够调整测量装置110的吸附目的地(转子2等)与测量装置110之间的距离的高度调整机构。
图2A、图2B中示出将测量装置110安装于转子2时的情况。
如图2A所示，即使是第二级以后的叶片列3和叶片列3的狭窄部，测量装置110也能够***，并能够通过固定部件107a～107d固定在硬度测量对象的叶片列3b上。如图2B所示，以测量对象的叶片槽40A包括在区域α中的方式安装测量装置110，由此能够在叶片槽40A的所期望的位置处定位硬度计104而进行硬度测量。
(控制装置的功能结构)
控制装置120具备处理控制部121、移动控制部122、传感器控制部123、数据获取部124、存储部125、显示控制部126、图像处理部127及接收部128。
处理控制部121控制硬度测量处理。例如，处理控制部121按照步骤执行硬度测量处理，或者在由照相机103拍摄到的图像中设置的坐标***、后述的CAD数据的坐标***、针对XY工作台(照相机103或硬度计104移动的平面)而设置的坐标***之间进行坐标转换等。(针对XY工作台而设置的坐标***是指，例如，以后述的图4的工作台原点为原点，将图示的工作台X轴、工作台Y轴方向分别设为X轴、Y轴的坐标***。)
移动控制部122控制驱动器101和驱动器102，以使集管108移动到所期望的位置。
传感器控制部123控制照相机103、硬度计104、激光距离计105的动作。例如，传感器控制部123对照相机103进行拍摄指示。传感器控制部123通过驱动设置于硬度计104的驱动器104a等来进行基于硬度计104的测量。
数据获取部124获取照相机103拍摄到的图像或硬度计104所测量出的硬度的测量结果等。
存储部125存储数据获取部124所获取到的各种数据或CAD数据。CAD数据包括转子2的设计数据(转子2的形状的坐标数据)及测量硬度的测量点的坐标数据。
显示控制部126生成要呈现给进行测量作业的工作人员的各种图像，并在显示装置130上显示该图像。
图像处理部127生成在照相机103拍摄到的图像上重叠测量目标点而成的重叠图像，或基于工作人员的改变指示对测量目标点进行纠正(移动重叠显示的测量目标点的位置。)。
接收部128接收工作人员对控制装置120的操作，并将与该操作相对应的规定的控制信号输出到处理控制部121等。
＜硬度测量处理＞
接着，使用图3～图10，对使用了测量***100的硬度测量处理进行说明。
图3是表示本发明的一实施方式中的硬度测量处理的一例的流程图。
首先，对试验用平板进行平行调整(步骤S1)。
图4上图中示出集管108的移动方向，图4下图中示出XY工作台200与测量装置110的安装目的地(试验用平板210)之间的关系。首先，工作人员将测量装置110安装于试验用平板210。接着，通过工作人员对控制装置120的操作，处理控制部121执行以下的处理。首先，传感器控制部123接通激光距离计105。如图4上图所示，移动控制部122使集管108以P1、P2、P3、P4的顺序移动。在P1、P2、P3、P4处，激光距离计105测量从激光距离计105到试验用平板210的距离。数据获取部124获取在P1～P4处测量出的距离，并输出到处理控制部121。处理控制部121基于P1与P2、P2与P3、P3与P4、P4与P1的各个位置中的激光距离计的输出差，计算XY工作台200相对于试验用平板210的倾斜角度θ1～θ4。例如，倾斜角度θ1是基于P1与P2处的输出差的角度，倾斜角度θ2是基于P2与P3处的输出差的角度，倾斜角度θ3是基于P3与P4处的输出差的角度，倾斜角度θ4是基于P4与P1处的输出差的角度。处理控制部121将计算出的倾斜角度θ1～θ4输出到显示控制部126。显示控制部126将倾斜角度θ1～θ4显示于显示装置130。工作人员通过调节固定部件107a～107d的调整机构并调整安装高度，以使倾斜角度θ1～θ4都在允许的倾斜角以内。
接着，确认试验用平板210上的长度与像素的灵敏度(步骤S2)。
首先，如图5所示，工作人员在试验用平板210上将玻璃量尺220设置在照相机103的视野内。玻璃量尺220为透明且例如以1mm单位刻有刻度。接着，通过工作人员对控制装置120的操作，处理控制部121执行以下的处理。传感器控制部123使照相机103进行拍摄。数据获取部124获取照相机103拍摄到的图像，并输出到处理控制部121。处理控制部121计算构成照相机103拍摄到的图像的像素与玻璃量尺的刻度之间的关系。例如，处理控制部121计算每1mm的N像素，即，1像素相当于1/Nmm的大小。
接着，获取硬度计104与照相机103的中心的偏差量(步骤S3)。
工作人员进行指示控制装置120计算硬度计104与照相机103的位置关系的规定的操作。接收部128接收该操作，并且处理控制部121执行以下的处理。传感器控制部123使硬度计104动作并进行试敲击。通过试敲击，硬度计104的前端与试验用平板210抵接，并在试验用平板210的表面形成压痕。移动控制部122将进行试敲击时的照相机103的XY工作台200中的X坐标和Y坐标的信息存储于存储部125。接着，移动控制部122使照相机103移动到形成了压痕的位置，传感器控制部123使照相机103进行拍摄。
图像处理部127判定在照相机103所拍摄的图像的中心处是否映有压痕。处理控制部121使移动控制部122和传感器控制部123反复执行照相机103的移动和压痕的拍摄，直到在图像的中心处映出压痕为止。若在图像的中心处映出压痕，则移动控制部122将此时的照相机103的XY工作台中的坐标信息存储于存储部125。处理控制部121根据XY工作台的移动量求出硬度计104的位置与照相机103的中心位置的偏差量(ΔX、ΔY)。具体而言，处理控制部121计算在图像的中心处映出压痕时的坐标信息与进行试敲击时的坐标信息的差(ΔX、ΔY)。
接着，将测量装置110安装于转子2(步骤S4)。
工作人员将测量装置110安装于转子2。工作人员目视确认在固定部件107a～107d的磁铁与转子2的吸附面之间没有间隙或晃动。当将测量装置110安装于转子2时，工作人员以与步骤S1相同的步骤确认倾斜角度θ1～θ4在规定的角度以内。
接着，获取叶片槽40的整体图像(步骤S5)。
由于照相机103与转子2之间的距离近且照相机的倍率高，因此无法一次拍摄出映出叶片槽40整体的图像。因此，拍摄多个局部图像，并合成局部图像从而获取整体图像。
工作人员进行指示控制装置120获取叶片槽40的整体图像的规定的操作。接收部128接收该操作，并且处理控制部121执行以下的处理。移动控制部122使照相机103移动到规定的位置，传感器控制部123使照相机103拍摄叶片槽40的局部图像。将局部图像的一例示于图6(a)、图6(b)。数据获取部124获取局部图像。局部图像的拍摄位置被预先设定为若合成多个局部图像则成为叶片槽40整体的图像。例如，拍摄位置作为XY工作台的坐标数据而被提供，移动控制部122使照相机103移动到坐标数据所表示的位置，使传感器控制部123进行拍摄。若能够拍摄局部图像，则图像处理部127合成局部图像以生成整体图像。例如，图像处理部127基于XY工作台中的拍摄位置的坐标数据和在步骤S2中计算出的每1个像素的长度，适当地组合局部图像，从而生成整体图像。将整体图像的一例示于图6(c)。显示控制部126将整体图像显示于显示装置130。
接着，生成叶片槽坐标***(步骤S6)。
工作人员观察显示装置130中所显示的整体图像，并通过以下的作业，进行叶片槽坐标***的生成。参考图7对步骤S6的步骤进行说明。图7的(1)～(4)对应于以下的(1)～(4)。
(1)工作人员对整体图像手动画出叶片槽切线61。接收部128接收该操作，图像处理部127生成在整体图像上显示叶片槽切线61的图像。
(2)工作人员手动设定叶片槽切线61与叶片槽40的接点62。接收部128接收该操作，图像处理部127生成在(1)中所生成的图像上显示接点62的图像。
(3)工作人员设定连结接点62的线段的中点63。接收部128接收该操作，图像处理部127生成在(2)中所生成的图像上显示中点63的图像。
(4)工作人员画出连接中点63的近似直线(Y轴64)。接收部128接收该操作，图像处理部127生成在(3)中所生成的图像上显示Y轴64的图像。
(5)工作人员将Y轴64与叶片槽40的顶部的交点设为原点O并手动进行设定。接收部128接收该操作，图像处理部127生成在(4)中所生成的图像上显示通过所设定的原点O且与Y轴64正交的X轴65的图像。
在如上所述的处理困难的情况下，可以将叶片槽的形状(轮廓)作为模板，重叠显示于模板图像的整体图像上，从而实施叶片槽图像坐标与CAD坐标(叶片槽坐标)的校准。
也可以由图像处理部127自动地进行步骤S6的(1)～(5)的工作人员的处理。例如，若为(1)，则图像处理部127从整体图像中检测出叶片槽40的轮廓从而画出叶片槽切线61。
若为(2)～(3)，则图像处理部127检测接点62，连结纸面高度方向(在后面设定的Y轴方向)的坐标位置靠近的接点62彼此而设定中点63。若为(4)～(5)，则图像处理部127连结中点63而设定Y轴64，基于顶部周边的空间(黑色)等检测叶片槽40的顶部，设定X轴65。
将通过步骤S6所生成的图像上的坐标***称为叶片槽坐标***。
接着，进行叶片槽40的整体图像的角度纠正(步骤S7)。
图像处理部127调节整体图像的倾斜，以使叶片槽坐标***的倾斜(相对于垂直方向或水平方向的倾斜)成为0°。
接着，进行测量目标点的显示(步骤S8)
图像处理部127从存储部125读取CAD数据，并使其重叠于整体图像。CAD数据中包括表示硬度测量对象的叶片槽40的形状的设计数据和叶片槽40中的测量点的坐标数据。图像处理部127确定CAD数据中的与步骤S6中所确定的原点相对应的位置，在CAD数据空间上，与叶片槽坐标***同样地设定以所确定的位置为原点的XY坐标轴。然后，图像处理部127将CAD数据中所包括的多个测量点的位置转换为叶片槽坐标***中的坐标数据，生成在整体图像上的对应的坐标位置显示表示测量目标点的标记的图像。将CAD数据的一例示于图8。一部分带有符号71的圆形标记为预先设定测量目标点。将在整体图像上重叠显示表示测量目标点的标记的重叠图像的例示于图9。一部分带有符号81的圆形标记为表示重叠显示的测量目标点的标记。显示控制部126将显示表示测量目标点的标记的重叠图像显示于显示装置130。
接着，进行测量目标点的确认及纠正(步骤S9)。
工作人员确认图9中例示的重叠图像。工作人员通过目视确认标记是否显示在CAD数据中所示的测量点上的正确的位置。例如，工作人员确认测量目标点的整体的左右、上下的偏差或倾斜是否在允许范围内。工作人员确认测量目标点是否挂在叶片槽40的边缘、倒角部。在图9中例示的重叠图像中，表示测量目标点的标记显示为与倒角部重叠(区域82)。由于不优选在倒角部残留基于硬度计104的压痕，因此工作人员一一用鼠标等选择显示于区域82内的标记，进行例如移动到箭头83所示的方向的移动指示(纠正)。接收部128接收该操作，图像处理部127使表示测量目标点的标记移动到工作人员所移动的位置并进行显示。图像处理部127计算表示移动后的测量目标点的标记的叶片槽坐标***中的坐标位置。工作人员进行表示测量目标点的标记的移动，直到找不到校正对象的测量目标点。
若能够确认到所有的测量点都配置在适当的位置，则执行硬度测量(步骤S10)。
硬度测量的执行顺序被预先设定。工作人员进行使照相机103移动到第一个测量目标点的操作。移动控制部122控制驱动器101、102，使照相机103移动到第一个测量目标点。传感器控制部123使照相机103进行拍摄。图像处理部127重叠显示在照相机103拍摄到的图像上表示测量目标点的标记。显示控制部126将重叠显示表示测量目标点的标记的图像显示于显示装置130。工作人员确认照相机的中心与表示测量目标点的标记是否对齐。在照相机103的中心与表示测量目标点的标记没有对齐的情况下，工作人员进行规定的操作而使照相机103移动，从而调整照相机103的位置。或者，工作人员也可以通过与步骤S9相同的步骤来校正表示测量目标点的标记的位置。若表示测量目标点的标记处于所期望的位置，且照相机103的中心与表示测量目标点的标记对齐，则工作人员向控制装置120指示执行硬度测量。处理控制部121将第一个测量目标点的叶片槽坐标***中的坐标位置与第一个测量点的识别信息建立对应关系地记录于存储部125。处理控制部121计算此时的集管108的XY工作台中的坐标位置与叶片槽坐标***中的测量点的坐标位置之间的差。该差表示XY工作台的坐标***与叶片槽坐标***的相对位置关系。处理控制部121指示移动控制部122，以使集管108移动与在步骤S3中计算出的偏差量相应的量。移动控制部122使集管108移动与在步骤S3中计算出的偏差量相应的量，从而使硬度计104的前端位置与测量目标点对齐。传感器控制部123使驱动器104a动作，按压硬度计104而进行测量。数据获取部124将硬度计104所测量的硬度数据与第一个测量点的识别信息建立对应关系地记录于存储部125。接着，移动控制部122使集管108移动与在步骤S3中计算出的偏差量相应的量，以使照相机103的中心成为敲击硬度计104的前端部的位置。若集管108移动，则传感器控制部123使照相机103拍摄因敲击硬度计104而形成的压痕。数据获取部124将照相机103拍摄到的压痕图像与第一个测量点的识别信息建立对应关系地记录于存储部125。若完成了相对于第一个测量点的测量，则在存储部125中保存第一个测量点的叶片槽坐标***中的坐标位置、硬度数据的测量值及压痕图像。作为在正确的位置进行了硬度测量的痕迹获取压痕图像。若获取压痕图像，则能够通过在后面分析压痕图像，验证在不偏离作为目标的测量点的位置处是否进行了硬度测量。
若第一个测量点的测量结束，则工作人员指示控制装置120进行第二个测量。处理控制部121基于第二个测量目标点的叶片槽坐标***中的坐标位置、和前面所计算出的XY工作台的坐标***与叶片槽坐标***的相对位置关系，指示移动控制部122，以使集管108(照相机103的中心)移动到第二个测量目标点为止。移动控制部122按照该指示，使照相机103移动到第二个测量目标点与照相机103的中心对齐的位置。以后，以与第一个测量点相同的顺序测量第二个测量点中的硬度。即，工作人员确认拍摄了第二个测量目标点的图像，若没有问题则指示进行测量。于是，移动控制部122使硬度计104移动到照相机103的位置，传感器控制部123使用硬度计104测量第二个测量点处的硬度。移动控制部122再次将照相机103移动到第二个测量目标点的位置，传感器控制部123使照相机103拍摄压痕图像。数据获取部124获取硬度的测量结果和压痕图像，并记录于存储部125。存储部125中记录有第二个测量点的坐标位置、所测量的硬度数据、压痕图像。关于第三个以后的测量点也相同。处理控制部121指示移动控制部122和传感器控制部123，依次执行向各测量点的移动、硬度的测量、压痕图像的拍摄，直到最后的测量点中的硬度测量完成为止。
若在所有的测量目标点完成了硬度测量、压痕图像的拍摄，则处理控制部121结束相对于当前的叶片槽40的硬度测量处理。图像处理部127例如可以在整体图像中合成压痕图像，来生成测量处理结束后的叶片槽40的整体图像。图10中示出硬度测量处理结束后的整体图像的一例。例如，框91内的标记为通过实际的硬度测量而产生的压痕。图像处理部127可以生成在实际的压痕上进一步重叠了表示由CAD数据定义的测量目标点的标记的图像。在这种情况下，随着由于照相机的像差而远离图像的中央，在表示压痕和测量点的标记上容易产生背离，但为了防止这种情况，图像处理部127可以相对于所生成的图像进行像差纠正。
在继续对其他叶片槽40进行测量的情况下，工作人员使测量装置110移动到下一个测量对象的叶片槽40，执行步骤S4以后的处理。
如上所述，根据本实施方式，能够通过在叶片列3与叶片列3之间***并安装测量装置110，进行叶片槽40的硬度测量，而无需从蒸汽涡轮1的转子2卸下叶片列3。在叶片槽40的硬度测量中，需要针对1个叶片槽40，在几十个测量点处进行硬度测量。根据本实施方式的测量***100，仅通过对准作为测量对象的叶片槽40的位置而安装测量装置110，便能够半自动地在几十个测量点处进行精度良好的硬度测量。例如，工作人员能够在硬度测量之前，观察在叶片槽40显示测量目标点的重叠图像，整体地确认测量点的位置是否合适(步骤S8)。在测量点的位置不合适的情况下，工作人员能够在重叠图像上将测量目标点设定在正确的位置(步骤S9)。工作人员能够在即将实际进行测量之前的定位时，进行本次的测量目标点是否合适的最终确认(步骤S10)。由此，能够实现高精度的的硬度测量。除了这些确认作业以外，还能够使硬度测量作业自动化，从而在人工作业困难的部位也能够高速地进行硬度测量。即，能够在有限的检查时间内，准确地将硬度计前端定位在想要进行叶片槽的测量的点，从而获取硬度分布数据。
图13是表示本发明的一实施方式中的控制装置的硬件结构的一例的图。
计算机900具备CPU901、主存储装置902、辅助存储装置903、输入输出接口904、通信接口905。
上述的控制装置120安装在计算机900上。而且，上述各功能以程序的形式记录于辅助存储装置903中。CPU901从辅助存储装置903中读取程序，在主存储装置902中展开，并按照该程序来执行上述处理。CPU901按照程序在主存储装置902中确保存储区域。并且，CPU901按照程序，在辅助存储装置903中确保存储处理中的数据的存储区域。
可以将用于实现控制装置120的全部或一部分的功能的程序记录于计算机可读取的记录介质，使计算机***读入记录于该记录介质的程序，并通过使其执行来进行基于各功能部的处理。在此所说的“计算机***”包括OS或周边设备等的硬件。若利用WWW***，则“计算机***”还包括主页提供环境(或者显示环境)。“计算机可读取的记录介质”是指，CD、DVD、USB等的便携式介质、内置于计算机***的硬盘等的存储装置。并且，在通过通信线路将该程序分配到计算机900的情况下，接收到分配的计算机900也可以在主存储装置902中展开该程序，并执行上述处理。上述程序可以为用于实现前述功能的一部分的程序，还可以为能够通过与已记录于计算机***中的程序的组合来实现前述功能的程序。控制装置120可以由多个计算机900构成。存储部125可以存储在与计算机900分体的外部存储装置中。
此外，在不脱离本发明的宗旨的范围内，能够将上述实施方式中的构成要件适当地替换成公知的构成要件。本发明的技术范围并不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内追加各种变更。
例如，在上述的实施方式中，使用测量***100测量了蒸汽涡轮1的转子2中的叶片槽40的硬度，也可以用于其他机械或设备的硬度测量。
＜附记＞
各实施方式所述的测量装置110、测量***100、测量方法、程序例如掌握如下。
(1)第一方式所涉及的测量装置110具备：硬度计104，测量硬度；驱动器104a，将所述硬度计按压在测量对象上；照相机103，对所述测量对象中的测量范围的图像进行拍摄；移动机构(驱动器101、102)，使所述硬度计104及所述照相机103移动到所述测量范围内的所期望的位置；及固定部件107a～107d，将所述移动机构固定在所述测量对象上。
(2)第二方式所涉及的测量***100具备(1)的测量装置110和所述测量装置110的控制装置120，所述控制装置120具备：移动控制部122，控制所述移动机构；图像处理部127，生成在由所述照相机拍摄到的所述测量范围的图像上重叠作为目标的测量点(测量目标点)的位置而表示的重叠图像；及显示控制部126，输出所述重叠图像。
由此，能够在测量前进行整体的测量点的位置确认。
(3)第三方式所涉及的测量***100为(2)的测量***100，其还具备：校准部(处理控制部121计算XY工作台的坐标***与叶片槽坐标***的相对位置关系，基于该相对位置关系，指示移动控制部122，以使集管108移动到下一个测量点为止)，将表示在所述重叠图像中设定的第一坐标***中的所述测量点的位置的第一坐标信息转换为针对所述移动机构所移动的范围而设定的第二坐标***中的第二坐标信息，所述移动控制部122使所述硬度计104向所述第二坐标信息所表示的位置移动。
由此，能够使硬度计自动地向测量点移动。
(4)第四方式所涉及的测量***100为(3)的测量***100，其中，所述移动控制部122使所述照相机103向所述第二坐标信息所表示的位置移动，所述图像处理部127生成在所述第二坐标信息所表示的位置处将所述测量点的位置重叠在所述照相机拍摄到的图像而表示的重叠图像，所述显示控制部126输出所述重叠图像。
由此，能够对接下来进行测量的测量点进行最终确认。
(5)第五方式所涉及的测量***100为(2)～(4)的测量***100，其还具备：接收部128，接收重叠于所述重叠图像而表示的所述测量点的移动指示，所述图像处理部127基于所述接收部128所接收到的所述移动指示，生成改变了所述测量点的位置的所述重叠图像。
由此，接下来能够进行测量点的校正(纠正)。
(6)第六方式所涉及的测量***100为(3)～(5)的测量***100，其还具备：数据获取部124，获取所述照相机103拍摄到的图像和所述硬度计104的测量结果，所述照相机103拍摄对在所述第二坐标信息所表示的位置处将所述硬度计104按压在所述测量对象上而产生的压痕进行拍摄的图像，所述数据获取部124获取基于所述硬度计104的测量结果和拍摄了所述压痕的图像。
由此，接下来能够获取测量点处的基于硬度计的测量结果，并且能够获取映出测量后的压痕的图像作为进行了测量的佐证。
(7)第七方式所涉及的测量***100为(2)～(6)的测量***100，其中，所述测量对象为蒸汽涡轮的转子的叶片槽。
(8)第八方式所涉及的测量***100为(2)～(7)的测量***100，其中，在蒸汽涡轮的转子上安装有叶片的状态下，所述测量装置能够通过所述固定部件固定于任意的所述叶片上。
(9)第九方式所涉及的测量方法为基于(1)的测量装置110的测量方法，其具有如下步骤：生成在由所述照相机103拍摄到的所述测量范围的图像上重叠作为目标的测量点(测量目标点)的位置而表示的重叠图像；显示所述重叠图像；将表示在所述重叠图像中设定的第一坐标***中的所述测量点的位置的第一坐标信息转换为针对所述移动机构所移动的范围而设定的第二坐标***中的第二坐标信息；获取对于所述重叠图像的确认结果；在所述确认结果中不包括所述测量点的移动的情况下，使所述硬度计向所述第二坐标信息所表示的位置移动；及利用所述硬度计104进行测量。
(10)第十方式所涉及的测量方法为(9)的测量方法，其还具有如下步骤：在所述确认结果中包括所述测量点的移动的情况下，改变所述重叠图像中的所述测量点的位置；及显示改变后的所述重叠图像。
(11)第十一方式所涉及的程序使控制(1)的测量装置110的计算机执行如下步骤：生成在由所述照相机103拍摄到的所述测量范围的图像上重叠作为目标的测量点(测量目标点)的位置而表示的重叠图像；显示所述重叠图像；将表示在所述重叠图像中设定的第一坐标***中的所述测量点的位置的第一坐标信息转换为针对所述移动机构所移动的范围而设定的第二坐标***中的第二坐标信息；获取对于所述重叠图像的确认结果；在所述确认结果中不包括所述测量点的移动的情况下，使所述硬度计向所述第二坐标信息所表示的位置移动；及利用所述硬度计进行测量。
产业上的可利用性
根据上述的测量装置、测量***、测量方法及程序，能够在转子上安装有叶片的状态下，进行叶片槽的硬度测量。
符号说明
1-蒸汽涡轮，2-转子，3、3a、3b、3c、3d-叶片列，10-转子主体，20-轮盘，30-转动叶片，31-叶片根部，40-叶片槽，100-测量***，110-测量装置，101-驱动器，102-驱动器，103-照相机，104-硬度计，104a-驱动器(气缸)，105-激光距离计，106a、106b、106c、106d-框部件，107a、107b、107c、107d-固定部件，108-集管，120-控制装置，121-处理控制部，122-移动控制部，123-传感器控制部，124-数据获取部，125-存储部，126-显示控制部，127-图像处理部，128-接收部，900-计算机，901-CPU，902-主存储装置，903-補助存储装置，904-输入输出接口，905-通信接口。

Claims (11)

1.一种测量装置，其具备：
硬度计，测量硬度；
驱动器，将所述硬度计按压在测量对象上；
照相机，对所述测量对象中的测量范围的图像进行拍摄；
移动机构，使所述硬度计及所述照相机移动到所述测量范围内的所期望的位置；及
固定部件，将所述移动机构固定在所述测量对象上。
2.一种测量***，其具备：
权利要求1所述的测量装置；及
所述测量装置的控制装置，
所述控制装置具备：
移动控制部，控制所述移动机构；
图像处理部，生成在由所述照相机拍摄到的所述测量范围的图像上重叠作为目标的测量点的位置而表示的重叠图像；及
显示控制部，输出所述重叠图像。
3.根据权利要求2所述的测量***，其还具备：
校准部，将表示在所述重叠图像中设定的第一坐标***中的所述测量点的位置的第一坐标信息转换为针对所述移动机构所移动的范围而设定的第二坐标***中的第二坐标信息，
所述移动控制部使所述硬度计向所述第二坐标信息所表示的位置移动。
4.根据权利要求3所述的测量***，其还具备：
数据获取部，获取所述照相机拍摄到的图像和所述硬度计的测量结果，
所述照相机拍摄对在所述第二坐标信息所表示的位置处将所述硬度计按压在所述测量对象上而产生的压痕进行拍摄的图像，
所述数据获取部获取基于所述硬度计的测量结果和拍摄了所述压痕的图像。
5.根据权利要求3或4所述的测量***，其中，
所述移动控制部使所述照相机向所述第二坐标信息所表示的位置移动，
所述图像处理部生成在所述第二坐标信息所表示的位置处将所述测量点的位置重叠在所述照相机拍摄到的图像而表示的重叠图像，
所述显示控制部输出所述重叠图像。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的测量***，其还具备：
接收部，接收重叠于所述重叠图像而表示的所述测量点的移动指示，
所述图像处理部基于所述接收部所接收到的所述移动指示，生成改变了所述测量点的位置的所述重叠图像。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的测量***，其中，
所述测量对象为蒸汽涡轮的转子的叶片槽。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的测量***，其中，
在蒸汽涡轮的转子上安装有叶片的状态下，所述测量装置能够通过所述固定部件固定于任意的所述叶片。
9.一种基于权利要求1所述的测量装置的测量方法，其具有如下步骤：
生成在由所述照相机拍摄到的所述测量范围的图像上重叠作为目标的测量点的位置而表示的重叠图像；
显示所述重叠图像；
将表示在所述重叠图像中设定的第一坐标***中的所述测量点的位置的第一坐标信息转换为针对所述移动机构所移动的范围而设定的第二坐标***中的第二坐标信息；
获取对于所述重叠图像的确认结果；
在所述确认结果中不包括所述测量点的移动的情况下，使所述硬度计向所述第二坐标信息所表示的位置移动；及
利用所述硬度计进行测量。
10.根据权利要求9所述的测量方法，其还具有如下步骤：
在所述确认结果中包括所述测量点的移动的情况下，改变所述重叠图像中的所述测量点的位置；及
显示改变后的所述重叠图像。
11.一种程序，其使控制权利要求1所述的测量装置的计算机执行如下步骤：
生成在由所述照相机拍摄的所述测量范围的图像上重叠作为目标的测量点的位置而表示的重叠图像；
显示所述重叠图像；
将表示在所述重叠图像中设定的第一坐标***中的所述测量点的位置的第一坐标信息转换为针对所述移动机构所移动的范围而设定的第二坐标***中的第二坐标信息；
获取对于所述重叠图像的确认结果；
在所述确认结果中不包括所述测量点的移动的情况下，使所述硬度计向所述第二坐标信息所表示的位置移动；及
利用所述硬度计进行测量。
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