JP2002264050A - ガスタービン燃焼構成部品をロボット検査するための装置 - Google Patents
ガスタービン燃焼構成部品をロボット検査するための装置Info
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- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
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- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
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- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン燃焼構成部品の衝突スリーブの
外部表面を視覚検査するための外部用マニピュレータ
(20)を提供する。 【解決手段】 外部用マニピュレータは、環状の間隔を
置いて配置された衝突スリーブの周りに延びる円弧状セ
グメント(36)と、ロボットサブアセンブリとを含
み、ロボットサブアセンブリは、直線状レール(38)
と、上方アーム(44)と、衝突スリーブの上面、底面
及び側面外部表面を視覚検査するために、互いに旋回す
るように結合された検査ヘッド(48)を取付けた前方
アーム(46)とを含む。
外部表面を視覚検査するための外部用マニピュレータ
(20)を提供する。 【解決手段】 外部用マニピュレータは、環状の間隔を
置いて配置された衝突スリーブの周りに延びる円弧状セ
グメント(36)と、ロボットサブアセンブリとを含
み、ロボットサブアセンブリは、直線状レール(38)
と、上方アーム(44)と、衝突スリーブの上面、底面
及び側面外部表面を視覚検査するために、互いに旋回す
るように結合された検査ヘッド(48)を取付けた前方
アーム(46)とを含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの環
状多筒形燃焼構成部品の状態を評価する目的で、これら
の構成部品をその場所で検査するためのロボット検査シ
ステムに関する。
状多筒形燃焼構成部品の状態を評価する目的で、これら
の構成部品をその場所で検査するためのロボット検査シ
ステムに関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンのオペレータにとっては、
メインテナンス費用と装置の利用可能性の二つが最も重
要な関心事である。装置の稼動中断時間を最短化し、か
つ長期にわたり信頼性のある作動を得るために、適切な
メインテナンスが要求される。ガスタービンのメインテ
ナンス検査は、大きく分けて、待機検査、運転検査及び
分解検査に分類される。一般的に分解検査は、燃焼検
査、高温ガス通路検査及びオーバホール検査という3つ
のタイプに分類される。検査及び老朽化し磨耗した部品
の取り替えを可能にするために、これら3つのタイプの
検査は全て、タービンを停止させ、これを様々な程度に
まで分解することを要する。燃焼検査には、遷移部品を
含む燃焼システムの幾つかの部品を評価することが含ま
れる。遷移部品は、高温燃焼ガスを燃焼室から環状ター
ビンノズル通路へと導くために使用される薄い壁のダク
トである。遷移部品と他の燃焼構成部品は一般に、異物
の有無、異常な磨耗、断熱コーティング(TBC)の状
態、酸化/腐食/浸食、ホットスポット/バーニング、
ハードウエア紛失、及びクリアランス限界について検査
される。システム全体の最適作動状態を維持するため
に、確定された閾値限界から外れた部材は取り替えられ
る。異常が修正されない場合には、機械効率の低下を招
き、またタービンを損傷し、その結果予期せぬ運転停止
を生じ、また大きな修理費用を費やすことにもなる可能
性がある。
メインテナンス費用と装置の利用可能性の二つが最も重
要な関心事である。装置の稼動中断時間を最短化し、か
つ長期にわたり信頼性のある作動を得るために、適切な
メインテナンスが要求される。ガスタービンのメインテ
ナンス検査は、大きく分けて、待機検査、運転検査及び
分解検査に分類される。一般的に分解検査は、燃焼検
査、高温ガス通路検査及びオーバホール検査という3つ
のタイプに分類される。検査及び老朽化し磨耗した部品
の取り替えを可能にするために、これら3つのタイプの
検査は全て、タービンを停止させ、これを様々な程度に
まで分解することを要する。燃焼検査には、遷移部品を
含む燃焼システムの幾つかの部品を評価することが含ま
れる。遷移部品は、高温燃焼ガスを燃焼室から環状ター
ビンノズル通路へと導くために使用される薄い壁のダク
トである。遷移部品と他の燃焼構成部品は一般に、異物
の有無、異常な磨耗、断熱コーティング(TBC)の状
態、酸化/腐食/浸食、ホットスポット/バーニング、
ハードウエア紛失、及びクリアランス限界について検査
される。システム全体の最適作動状態を維持するため
に、確定された閾値限界から外れた部材は取り替えられ
る。異常が修正されない場合には、機械効率の低下を招
き、またタービンを損傷し、その結果予期せぬ運転停止
を生じ、また大きな修理費用を費やすことにもなる可能
性がある。
【0003】遷移部品の取外し、取付けは燃焼検査にお
ける最も時間のかかる作業である。この作業は、燃焼検
査のための運転休止期間の非常に大きな部分を占め、直
接的に発電時間の損失につながる。遷移部品を取り外す
ためには、その上流に配置された全ての部品、すなわち
燃料ノズル、水噴射器、及びその他の様々なハードウエ
アを除去しなくてはならない。その上で各遷移部品が取
り外され、タービンケーシングの2つのアクセス開口を
介して、1つずつ順に除去される。ガスタービンの中に
は、除去しなくてはならない遷移部品が14個に達する
こともある。
ける最も時間のかかる作業である。この作業は、燃焼検
査のための運転休止期間の非常に大きな部分を占め、直
接的に発電時間の損失につながる。遷移部品を取り外す
ためには、その上流に配置された全ての部品、すなわち
燃料ノズル、水噴射器、及びその他の様々なハードウエ
アを除去しなくてはならない。その上で各遷移部品が取
り外され、タービンケーシングの2つのアクセス開口を
介して、1つずつ順に除去される。ガスタービンの中に
は、除去しなくてはならない遷移部品が14個に達する
こともある。
【0004】タービンの検査と再組立を容易にするため
に、これまで推奨されてきた作業は遷移部品とその他の
燃焼構成部品を除去することであった。検査は主として
補助照明を当てて裸眼で見る方法であった。既知の問題
区域におけるこの視覚に依る方法は、小さなヘアクラッ
クを見易くするための液体赤色染料浸透探傷の使用によ
って高められた。これらの検査は、これまで典型的には
燃焼検査工程とは別に実施されて来た。従来のかかる検
査作業は、分解や組立てに時間がかかること、工学的評
価や履歴比較のための直接検索可能な欠陥データを欠い
ていること、完全に人間的要素に依存していることとい
った多くの不都合を有する。従って、運転休止時間を最
短化し、同時に各遷移部品の状態を正確に評価すること
のできる、ガスタービン燃焼システムの遷移部品を検査
するための、より効率の良い方法が必要とされている。
に、これまで推奨されてきた作業は遷移部品とその他の
燃焼構成部品を除去することであった。検査は主として
補助照明を当てて裸眼で見る方法であった。既知の問題
区域におけるこの視覚に依る方法は、小さなヘアクラッ
クを見易くするための液体赤色染料浸透探傷の使用によ
って高められた。これらの検査は、これまで典型的には
燃焼検査工程とは別に実施されて来た。従来のかかる検
査作業は、分解や組立てに時間がかかること、工学的評
価や履歴比較のための直接検索可能な欠陥データを欠い
ていること、完全に人間的要素に依存していることとい
った多くの不都合を有する。従って、運転休止時間を最
短化し、同時に各遷移部品の状態を正確に評価すること
のできる、ガスタービン燃焼システムの遷移部品を検査
するための、より効率の良い方法が必要とされている。
【0005】
【発明の概要】本発明の好ましい実施形態によれば、ガ
スタービン燃焼構成部品のためのロボット検査システム
が提供され、この検査システムは、各燃焼器の遷移部品
の様々な部分をそのままの位置で検査するための小形カ
メラと照明装置とを備えた3つのロボットマニピュレー
タからなる。このマニピュレータは自動と手動を組み合
わせた運動制御装置を用いて遠隔駆動され、例えばビデ
オカメラ、照明装置及び/又は測定装置などの検査ヘッ
ドを燃焼器の周辺及び内部の様々な位置に位置させて、
燃焼器の遷移部品やフロースリーブをタービンから分解
除去することなしに、これら部品の詳しい視覚検査を可
能にする。このように本発明の好ましい実施形態による
ロボット検査システムは、ガスタービンのメインテナン
スのための稼動休止中に使用されることを意図してい
る。
スタービン燃焼構成部品のためのロボット検査システム
が提供され、この検査システムは、各燃焼器の遷移部品
の様々な部分をそのままの位置で検査するための小形カ
メラと照明装置とを備えた3つのロボットマニピュレー
タからなる。このマニピュレータは自動と手動を組み合
わせた運動制御装置を用いて遠隔駆動され、例えばビデ
オカメラ、照明装置及び/又は測定装置などの検査ヘッ
ドを燃焼器の周辺及び内部の様々な位置に位置させて、
燃焼器の遷移部品やフロースリーブをタービンから分解
除去することなしに、これら部品の詳しい視覚検査を可
能にする。このように本発明の好ましい実施形態による
ロボット検査システムは、ガスタービンのメインテナン
スのための稼動休止中に使用されることを意図してい
る。
【0006】具体的には、本発明のロボット検査システ
ムは、3つのツール、すなわち外部用マニピュレータ、
内部用マニピュレータ及び環状空間用マニピュレータを
含む。遷移部品は、典型的には多孔の外部衝突スリーブ
と内部遷移部品本体とを含み、両者間にはほぼ環状の空
間が形成される。遷移部品本体と衝突スリーブの前端の
形状はほぼ円形であり、上面と底面は第1段ノズルに向
かって次第に平坦化する。外部用マニピュレータは衝突
スリーブの外部表面を検査するために配備され、7つの
異なる動き方をする。外部用マニピュレータは、タービ
ンケーシング内に配置されたキャリッジ上に移動可能に
取付られたセグメント化された円弧状レールを含み、キ
ャリッジは柱によってケーシングの外側で支えられる。
円弧状レールセグメントが互いに端部を接続された時、
レールは90度を超えて延びるから、末端セグメント上
に支持されたロボット検査サブアセンブリの一部を構成
する検査ヘッドは、環状に配設された燃焼器の四分円内
にある各衝突スリーブの上面、底面、及び側面をその全
長にわたって検査することができる。
ムは、3つのツール、すなわち外部用マニピュレータ、
内部用マニピュレータ及び環状空間用マニピュレータを
含む。遷移部品は、典型的には多孔の外部衝突スリーブ
と内部遷移部品本体とを含み、両者間にはほぼ環状の空
間が形成される。遷移部品本体と衝突スリーブの前端の
形状はほぼ円形であり、上面と底面は第1段ノズルに向
かって次第に平坦化する。外部用マニピュレータは衝突
スリーブの外部表面を検査するために配備され、7つの
異なる動き方をする。外部用マニピュレータは、タービ
ンケーシング内に配置されたキャリッジ上に移動可能に
取付られたセグメント化された円弧状レールを含み、キ
ャリッジは柱によってケーシングの外側で支えられる。
円弧状レールセグメントが互いに端部を接続された時、
レールは90度を超えて延びるから、末端セグメント上
に支持されたロボット検査サブアセンブリの一部を構成
する検査ヘッドは、環状に配設された燃焼器の四分円内
にある各衝突スリーブの上面、底面、及び側面をその全
長にわたって検査することができる。
【0007】末端セグメント上のロボット検査サブアセ
ンブリには、ほぼ軸方向に延びるレールが取付られてお
り、このレール上には上方アームが取付けてある。円弧
状セグメントが、ケーシングの内部表面内で衝突スリー
ブの半径方向外側の位置へ、キャリッジに沿って円周方
向に移動させられるにつれて、レールは円弧状セグメン
トと共に円周方向へ移動可能である。上方アームは隣り
合う衝突スリーブ間に延びるように、第1の軸の周りで
レールに対して旋回可能であって、その末端部には前方
アームが旋回可能に取付けてある。上方アームはまた、
その長手方向軸の周りでも回転可能であるから、前方ア
ームが伸長された時、前方アームの末端部に支持された
検査ヘッドは、衝突スリーブの半径方向内側表面を検査
するために、衝突スリーブの間でその半径方向内方に位
置させることができる。検査ヘッドは前方アームに対し
て、パン軸とチルト軸の周りで回転可能であり、例えば
1つ又はそれ以上のカメラと照明システムなどの視覚モ
ジュールを含む。この構成によって、検査ヘッドは環状
多筒形燃焼システムの各衝突スリーブの周囲表面全体を
検査するために位置させることが可能である。測定のた
めに、ツールの外側に取付けたビデオマイクロメータ
を、視覚モジュールと共に使用してもよい。
ンブリには、ほぼ軸方向に延びるレールが取付られてお
り、このレール上には上方アームが取付けてある。円弧
状セグメントが、ケーシングの内部表面内で衝突スリー
ブの半径方向外側の位置へ、キャリッジに沿って円周方
向に移動させられるにつれて、レールは円弧状セグメン
トと共に円周方向へ移動可能である。上方アームは隣り
合う衝突スリーブ間に延びるように、第1の軸の周りで
レールに対して旋回可能であって、その末端部には前方
アームが旋回可能に取付けてある。上方アームはまた、
その長手方向軸の周りでも回転可能であるから、前方ア
ームが伸長された時、前方アームの末端部に支持された
検査ヘッドは、衝突スリーブの半径方向内側表面を検査
するために、衝突スリーブの間でその半径方向内方に位
置させることができる。検査ヘッドは前方アームに対し
て、パン軸とチルト軸の周りで回転可能であり、例えば
1つ又はそれ以上のカメラと照明システムなどの視覚モ
ジュールを含む。この構成によって、検査ヘッドは環状
多筒形燃焼システムの各衝突スリーブの周囲表面全体を
検査するために位置させることが可能である。測定のた
めに、ツールの外側に取付けたビデオマイクロメータ
を、視覚モジュールと共に使用してもよい。
【0008】内部用マニピュレータは、遷移部品本体の
内部表面を検査するために、後部燃焼ケーシングに取り
付けられる。内部用マニピュレータは、ケーシングフラ
ンジに固定された取付部材内の球面軸受で支持された長
いアームを含む。このアームの内端部には、外部用マニ
ピュレータの検査ヘッドと同様な検査ヘッドが装着され
る。アームは取付部材を貫いてケーシングの外部まで突
き出ており、取付部材とアームとの間に結合された2つ
の線形アクチュエータによって旋回させられ、検査ヘッ
ドを遷移部品本体の内部表面の近くに位置させる。アー
ムはまた、同心の内管と外管を支持する。外管によって
支持された電気モータの作動は、検査ヘッドを支えた内
管を伸長及び後退させる。遷移部品本体の内部表面の視
覚検査のために、検査ヘッドがパン軸とチルト軸の周り
で回転できるように、内管はパンモータとチルトモータ
を支えている。
内部表面を検査するために、後部燃焼ケーシングに取り
付けられる。内部用マニピュレータは、ケーシングフラ
ンジに固定された取付部材内の球面軸受で支持された長
いアームを含む。このアームの内端部には、外部用マニ
ピュレータの検査ヘッドと同様な検査ヘッドが装着され
る。アームは取付部材を貫いてケーシングの外部まで突
き出ており、取付部材とアームとの間に結合された2つ
の線形アクチュエータによって旋回させられ、検査ヘッ
ドを遷移部品本体の内部表面の近くに位置させる。アー
ムはまた、同心の内管と外管を支持する。外管によって
支持された電気モータの作動は、検査ヘッドを支えた内
管を伸長及び後退させる。遷移部品本体の内部表面の視
覚検査のために、検査ヘッドがパン軸とチルト軸の周り
で回転できるように、内管はパンモータとチルトモータ
を支えている。
【0009】環状空間用マニピュレータは、遷移部品本
体と衝突スリーブとの間の環状空間内で、遷移部品本体
の外部表面に沿った側面溶接継目を検査するために、手
動的に位置決めされる検査ヘッドを含む。環状空間用マ
ニピュレータは、互いに間隔を置いて配置された1対の
案内板を支えるための支持構造を含み、案内板のそれぞ
れは互いに対向した1対のならい面、例えば溝を有す
る。これらの溝は遷移部品本体の側面溶接継目の輪郭と
ほぼ対応している。中間キャリッジ板はその対向する側
面上に何組かのピンを備えており、これらのピンを溝に
嵌合させて、案内板に沿って長手方向に移動可能であ
る。中間キャリッジ板はまた、案内板の横方向に向いた
それぞれの外表面に沿って移動するための側部キャリッ
ジ板を支えている。各側部キャリッジ板は検査ヘッドを
支えているワンド管のためのホルダを支持する。環状空
間用マニピュレータをケーシング内に配置し、ワンドキ
ャリアのうちの1つにワンド管を固定したことによっ
て、側部キャリッジ板はワンド管を手動的に前進させる
ことにより遷移部品本体に向けて前進させられる。側部
キャリッジ板が前進させられる時、それらは溝の輪郭に
ならって移動し、それによって検査ヘッドが側面溶接継
目の輪郭にならって移動するのを可能にする。従って、
検査ヘッドを環状空間用マニピュレータに対して位置決
めすることによって、検査ヘッドを遷移部品本体の側面
溶接継目の直ぐ近くに位置させ、かつ遷移部品本体の長
手方向に移動させ、それによって溶接部の輪郭をなら
い、これと整合させることができる。
体と衝突スリーブとの間の環状空間内で、遷移部品本体
の外部表面に沿った側面溶接継目を検査するために、手
動的に位置決めされる検査ヘッドを含む。環状空間用マ
ニピュレータは、互いに間隔を置いて配置された1対の
案内板を支えるための支持構造を含み、案内板のそれぞ
れは互いに対向した1対のならい面、例えば溝を有す
る。これらの溝は遷移部品本体の側面溶接継目の輪郭と
ほぼ対応している。中間キャリッジ板はその対向する側
面上に何組かのピンを備えており、これらのピンを溝に
嵌合させて、案内板に沿って長手方向に移動可能であ
る。中間キャリッジ板はまた、案内板の横方向に向いた
それぞれの外表面に沿って移動するための側部キャリッ
ジ板を支えている。各側部キャリッジ板は検査ヘッドを
支えているワンド管のためのホルダを支持する。環状空
間用マニピュレータをケーシング内に配置し、ワンドキ
ャリアのうちの1つにワンド管を固定したことによっ
て、側部キャリッジ板はワンド管を手動的に前進させる
ことにより遷移部品本体に向けて前進させられる。側部
キャリッジ板が前進させられる時、それらは溝の輪郭に
ならって移動し、それによって検査ヘッドが側面溶接継
目の輪郭にならって移動するのを可能にする。従って、
検査ヘッドを環状空間用マニピュレータに対して位置決
めすることによって、検査ヘッドを遷移部品本体の側面
溶接継目の直ぐ近くに位置させ、かつ遷移部品本体の長
手方向に移動させ、それによって溶接部の輪郭をなら
い、これと整合させることができる。
【0010】検査ヘッドのためのカメラは、遠隔制御ス
テーションから遠隔操作により動的に焦点合わせできる
ことが理解されるであろう。これを達成するために、カ
メラレンズを動かすモータ駆動式カムアセンブリが使用
される。更には、ビデオ画像中に現れる諸特徴を量的に
測るために、ビデオマイクロメータサブシステムが使用
される。例えば、互いにある一定の距離だけ離した1対
のレーザ光がロボット内部用マニピュレータの検査ヘッ
ド内に組み込まれる。レーザは、如何なるカメラ視野に
対してもビデオマイクロメータを較正するために使用さ
れる既知の寸法特性を提供する。外部用マニピュレータ
のためにも同様のプロセスを用いることができるが、こ
の場合にはレーザよりも、遷移部品本体の既知の寸法特
性が較正基準として使用される。
テーションから遠隔操作により動的に焦点合わせできる
ことが理解されるであろう。これを達成するために、カ
メラレンズを動かすモータ駆動式カムアセンブリが使用
される。更には、ビデオ画像中に現れる諸特徴を量的に
測るために、ビデオマイクロメータサブシステムが使用
される。例えば、互いにある一定の距離だけ離した1対
のレーザ光がロボット内部用マニピュレータの検査ヘッ
ド内に組み込まれる。レーザは、如何なるカメラ視野に
対してもビデオマイクロメータを較正するために使用さ
れる既知の寸法特性を提供する。外部用マニピュレータ
のためにも同様のプロセスを用いることができるが、こ
の場合にはレーザよりも、遷移部品本体の既知の寸法特
性が較正基準として使用される。
【0011】本発明の好ましい一実施形態においては、
タービンロータ回転軸の周りの外部ケーシングと、衝突
スリーブにアクセスするためのケーシングを貫通した少
なくとも1つの開口とを備えたガスタービンの複数の環
状列燃焼器のうちの1つの燃焼器の衝突スリーブの外部
表面をそのままの位置で検査するための装置が提供さ
れ、該装置は、円弧状セグメントと、環状列燃焼器の周
りで円周方向に移動するようにケーシング内で円弧状セ
グメントを支えるためのキャリッジとを備えたマニピュ
レータと、円弧状セグメントによって支持されたレール
と、レールに沿って並進移動し、またロータ回転軸に対
してほぼ垂直な第1の軸の周りでレールに対して旋回運
動するように、レールによって支持された第1アーム
と、第1アームとそれ自身とを含む平面に対して垂直な
第2の軸の周りで旋回運動するように、その一方の端部
で第1アームに結合された第2アームと、互いに垂直な
パン軸とチルト軸の周りで旋回運動するように、第2ア
ームの反対側の端部近くで第2アームにより支持された
検査ヘッドとを含む。
タービンロータ回転軸の周りの外部ケーシングと、衝突
スリーブにアクセスするためのケーシングを貫通した少
なくとも1つの開口とを備えたガスタービンの複数の環
状列燃焼器のうちの1つの燃焼器の衝突スリーブの外部
表面をそのままの位置で検査するための装置が提供さ
れ、該装置は、円弧状セグメントと、環状列燃焼器の周
りで円周方向に移動するようにケーシング内で円弧状セ
グメントを支えるためのキャリッジとを備えたマニピュ
レータと、円弧状セグメントによって支持されたレール
と、レールに沿って並進移動し、またロータ回転軸に対
してほぼ垂直な第1の軸の周りでレールに対して旋回運
動するように、レールによって支持された第1アーム
と、第1アームとそれ自身とを含む平面に対して垂直な
第2の軸の周りで旋回運動するように、その一方の端部
で第1アームに結合された第2アームと、互いに垂直な
パン軸とチルト軸の周りで旋回運動するように、第2ア
ームの反対側の端部近くで第2アームにより支持された
検査ヘッドとを含む。
【0012】本発明の別の好ましい実施形態において
は、ガスタービンの複数の環状列燃焼器のうちの1つの
遷移部品本体の内部をそのままの位置で検査するための
装置が提供され、該装置は、遷移部品本体より前方のタ
ービンケーシングの開口端に取付けるための取付部材
と、取付部材に対して旋回運動するように、その両端部
の中間部において取付部材によって支持された検査アー
ムと、アームの一方の端部近くにおいてアームによって
支持された検査ヘッドと、遷移部品本体の内壁面の選ば
れた部分と整合するように検査ヘッドを位置させるため
に、取付部材に対してアームを旋回させるように、アー
ムの反対側の端部近くにおいて取付部材とアームとに結
合された1対のアクチュエータとを含み、アームは、テ
レスコピック関係にある1対の部材と、検査ヘッドを支
持した一方の部材を他方の部材に対して伸長させるため
の駆動機構とを含む。
は、ガスタービンの複数の環状列燃焼器のうちの1つの
遷移部品本体の内部をそのままの位置で検査するための
装置が提供され、該装置は、遷移部品本体より前方のタ
ービンケーシングの開口端に取付けるための取付部材
と、取付部材に対して旋回運動するように、その両端部
の中間部において取付部材によって支持された検査アー
ムと、アームの一方の端部近くにおいてアームによって
支持された検査ヘッドと、遷移部品本体の内壁面の選ば
れた部分と整合するように検査ヘッドを位置させるため
に、取付部材に対してアームを旋回させるように、アー
ムの反対側の端部近くにおいて取付部材とアームとに結
合された1対のアクチュエータとを含み、アームは、テ
レスコピック関係にある1対の部材と、検査ヘッドを支
持した一方の部材を他方の部材に対して伸長させるため
の駆動機構とを含む。
【0013】本発明の更に別の好ましい実施形態におい
ては、ガスタービンの燃焼システムにおける燃焼器の衝
突スリーブから内方に間隔を置いて配置された遷移部品
本体に沿った側面溶接継目をそのままの位置で検査する
ための装置が提供され、該装置は、遷移部品本体の側面
溶接継目の輪郭にほぼ対応したならい面を有する長く延
びている案内部材と、案内部材を燃焼器に固定するため
の取付部材と、案内部材に沿ってそれが移動する時、な
らい面をならって移動するためのカム従動子と、カム従
動子よって支持された検査ヘッドと、検査ヘッドが案内
部材のならい面をなぞり、それによって検査ヘッドがそ
の長手方向への移動中に遷移部品本体の側面溶接継目と
の整合が維持されるように、検査ヘッドを衝突スリーブ
と遷移部品本体との間の空間に沿って長手方向に移動さ
せるための手段とを含む。
ては、ガスタービンの燃焼システムにおける燃焼器の衝
突スリーブから内方に間隔を置いて配置された遷移部品
本体に沿った側面溶接継目をそのままの位置で検査する
ための装置が提供され、該装置は、遷移部品本体の側面
溶接継目の輪郭にほぼ対応したならい面を有する長く延
びている案内部材と、案内部材を燃焼器に固定するため
の取付部材と、案内部材に沿ってそれが移動する時、な
らい面をならって移動するためのカム従動子と、カム従
動子よって支持された検査ヘッドと、検査ヘッドが案内
部材のならい面をなぞり、それによって検査ヘッドがそ
の長手方向への移動中に遷移部品本体の側面溶接継目と
の整合が維持されるように、検査ヘッドを衝突スリーブ
と遷移部品本体との間の空間に沿って長手方向に移動さ
せるための手段とを含む。
【0014】
【発明の実施の形態】図面、特に図1は、全体を符号1
0で示すガスタービンの軸方向から見た概略図であり、
ガスタービン10は、外部ケーシング12とケーシング
12内の燃焼フロースリーブ14を含む環状列燃焼器と
を有する。図示しないがガスタービンロータ回転軸を符
号16で示す。図1にはアクセス開口またはマンホール
18も示されており、遷移部品の各衝突スリーブの外部
表面を検査するために、全体を符号20で示す外部用マ
ニピュレータがアクセス開口すなわちマンホール18を
介して挿入される。外部用マニピュレータ20を操作す
ることにより、検査ヘッド22は衝突スリーブの全長に
わたって軸方向に移動することができると共に、衝突ス
リーブの全外周面周りの任意の位置に移動することがで
きる。
0で示すガスタービンの軸方向から見た概略図であり、
ガスタービン10は、外部ケーシング12とケーシング
12内の燃焼フロースリーブ14を含む環状列燃焼器と
を有する。図示しないがガスタービンロータ回転軸を符
号16で示す。図1にはアクセス開口またはマンホール
18も示されており、遷移部品の各衝突スリーブの外部
表面を検査するために、全体を符号20で示す外部用マ
ニピュレータがアクセス開口すなわちマンホール18を
介して挿入される。外部用マニピュレータ20を操作す
ることにより、検査ヘッド22は衝突スリーブの全長に
わたって軸方向に移動することができると共に、衝突ス
リーブの全外周面周りの任意の位置に移動することがで
きる。
【0015】図2を参照すると、ここにはフロースリー
ブ14と遷移部品24が示されており、遷移部品は、遷
移部品本体28を取り巻く衝突部材すなわち多孔スリー
ブ26を含む。本体28は、衝突スリーブ26の前端部
近傍からほぼ軸方向に延び、その後端部においてガスタ
ービンの第1段ノズルに接続されて、高温燃焼ガスを第
1段ノズルに流入させる。衝突スリーブ26と遷移部品
本体28はそれらの前端部においてはほぼ円形であり、
後端部に向かって次第に扁平になり、ガスを第1段ノズ
ルへ流入させるためのほぼ直線で囲まれた開口で終端す
る。衝突スリーブ26と遷移部品本体28の表面は互い
にほぼ類似しており、また互いに他方から間隔を置いて
配置され、スリーブと本体との間にほぼ環状の空間30
を形成している。前述したように、燃焼システム構成部
品、特に遷移部品のための本発明による検査システムは
3つの検査ツール、すなわち外部用マニピュレータ、内
部用マニピュレータ及び環状空間用ツールを含む。外部
用マニピュレータは衝突スリーブ26の外部表面のジッ
パ溶接、後部ブラケット及びブルホーンの損傷を検査す
るように設計されている。内部用マニピュレータは、遷
移部品本体28の内部表面の亀裂、腐食などを検査する
ように、そして特に断熱コーティングが損なわれていな
いことを確かめるように設計されている。環状空間用ツ
ールは、遷移部品本体の上半部と下半部を互いに固定し
ている側面溶接継目29の外部表面を検査する。
ブ14と遷移部品24が示されており、遷移部品は、遷
移部品本体28を取り巻く衝突部材すなわち多孔スリー
ブ26を含む。本体28は、衝突スリーブ26の前端部
近傍からほぼ軸方向に延び、その後端部においてガスタ
ービンの第1段ノズルに接続されて、高温燃焼ガスを第
1段ノズルに流入させる。衝突スリーブ26と遷移部品
本体28はそれらの前端部においてはほぼ円形であり、
後端部に向かって次第に扁平になり、ガスを第1段ノズ
ルへ流入させるためのほぼ直線で囲まれた開口で終端す
る。衝突スリーブ26と遷移部品本体28の表面は互い
にほぼ類似しており、また互いに他方から間隔を置いて
配置され、スリーブと本体との間にほぼ環状の空間30
を形成している。前述したように、燃焼システム構成部
品、特に遷移部品のための本発明による検査システムは
3つの検査ツール、すなわち外部用マニピュレータ、内
部用マニピュレータ及び環状空間用ツールを含む。外部
用マニピュレータは衝突スリーブ26の外部表面のジッ
パ溶接、後部ブラケット及びブルホーンの損傷を検査す
るように設計されている。内部用マニピュレータは、遷
移部品本体28の内部表面の亀裂、腐食などを検査する
ように、そして特に断熱コーティングが損なわれていな
いことを確かめるように設計されている。環状空間用ツ
ールは、遷移部品本体の上半部と下半部を互いに固定し
ている側面溶接継目29の外部表面を検査する。
【0016】図4〜図6を参照しながら、先ず外部用マ
ニピュレータ20について説明する。外部用マニピュレ
ータ20は解体してアクセス開口18から挿入され、外
部用マニピュレータ20をケーシング12内において支
えるためにケーシング12の外部で固定された柱34に
接続された支持キャリッジ32を含む。次いで、キャリ
ッジ32は互いに接続された複数の円弧状セグメント3
6を支え、これらのセグメントはロータ軸16に対し垂
直な平面内で90度を超える円弧に沿って延びる。アク
セス開口18はケーシング12の周りの180度隔てら
れた位置に設けられていることが理解されるであろう。
従って、組み立てられた時には90度を超えて延びるセ
グメント36を持ち、その末端部に検査ヘッド22を取
付けた外部用マニピュレータを設けることによって、ま
た180度隔てられた位置に2つのアクセス開口18を
設けたことによって、アクセス開口18に隣接する軸1
6の周りの各四分円の範囲で、検査ヘッドによって各衝
突スリーブを検査することができる。円弧状セグメント
36の末端部は、全体を符号39で示す(図6)ロボッ
ト検査サブアセンブリを支えており、ロボット検査サブ
アセンブリはタービンロータ軸16に対してほぼ軸方向
に延びるレール38を含む。次いで、レール38は肩部
ギヤボックス42(図11及び図12)を取付けたスラ
イダ40(図10)を支える。ギヤボックス42からは
上方アームすなわち第1アーム44(図13)が突き出
しており、この上方アームすなわち第1アームは第2ア
ームすなわち前方アーム46を旋回可能に支えている。
前方アーム46の末端部には、前方アーム46に対して
軸方向にまたパン及びチルト方向に動くことができるよ
うに、検査ヘッド48が取付けてある。
ニピュレータ20について説明する。外部用マニピュレ
ータ20は解体してアクセス開口18から挿入され、外
部用マニピュレータ20をケーシング12内において支
えるためにケーシング12の外部で固定された柱34に
接続された支持キャリッジ32を含む。次いで、キャリ
ッジ32は互いに接続された複数の円弧状セグメント3
6を支え、これらのセグメントはロータ軸16に対し垂
直な平面内で90度を超える円弧に沿って延びる。アク
セス開口18はケーシング12の周りの180度隔てら
れた位置に設けられていることが理解されるであろう。
従って、組み立てられた時には90度を超えて延びるセ
グメント36を持ち、その末端部に検査ヘッド22を取
付けた外部用マニピュレータを設けることによって、ま
た180度隔てられた位置に2つのアクセス開口18を
設けたことによって、アクセス開口18に隣接する軸1
6の周りの各四分円の範囲で、検査ヘッドによって各衝
突スリーブを検査することができる。円弧状セグメント
36の末端部は、全体を符号39で示す(図6)ロボッ
ト検査サブアセンブリを支えており、ロボット検査サブ
アセンブリはタービンロータ軸16に対してほぼ軸方向
に延びるレール38を含む。次いで、レール38は肩部
ギヤボックス42(図11及び図12)を取付けたスラ
イダ40(図10)を支える。ギヤボックス42からは
上方アームすなわち第1アーム44(図13)が突き出
しており、この上方アームすなわち第1アームは第2ア
ームすなわち前方アーム46を旋回可能に支えている。
前方アーム46の末端部には、前方アーム46に対して
軸方向にまたパン及びチルト方向に動くことができるよ
うに、検査ヘッド48が取付けてある。
【0017】外部用マニピュレータ20の様々な構成部
品の説明に先立って、この外部用マニピュレータの動き
についての理解を容易にするために、図3によってその
様々な動きを説明する。図3においては、ガスタービン
の回転軸を符号16で示す。円弧状セグメント36は、
軸16に垂直な平面内に位置している。レール38は軸
16とほぼ平行に延びており、双頭矢印50で示す如
く、軸16の周りを円周方向に円弧状セグメント36と
共に動く。スライダ40上に取付けられた肩部ギヤボッ
クス42は、軸16とほぼ平行なレール38に沿って、
ほぼ軸方向にスライダ40と共に移動し、従って上方ア
ーム44、前方アーム46及び検査ヘッド48を軸16
とほぼ平行に前後方向に移動させる。この肩部ギヤボッ
クス42の直線運動は図3の双頭矢印52によって示
す。肩部ギヤボックス42はまた、上方アーム44、前
方アーム46及び前方アーム46の末端部で支持された
検査ヘッド48を、ほぼ接線方向の第1の軸53の周り
に回転させ、この第1の軸53の周りでの回転運動は弧
状の双頭矢印54で示す。肩部ギヤボックス42はま
た、上方アーム44をその長手方向軸45の周りに回転
させ、回転軸45の周りの回転運動は弧状の双頭矢印5
6によって示す。前方アーム46は、上方アーム44と
前方アーム46の間のエルボ継手を貫いて延び、上方ア
ーム44と前方アーム46とを含む平面に対して垂直な
第2の軸57の周りで回転するように、上方アーム44
の末端部に旋回可能に装着されている。この回転方向は
図3に示す軸57の周りの弧状の双頭矢印58によって
示す。軸53と軸57は互いに平行であることが理解さ
れるであろう。前方アーム46の末端部に装着された検
査ヘッド48はパン方向にもチルト方向にも回転可能で
ある。すなわち、検査ヘッド48は、パンさせる時、前
方アーム46の軸59の周りに回転可能であり、この軸
59の周りにおける回転は弧状の双頭矢印60によって
示されている。検査ヘッド48はまた、チルトさせる
時、前方アーム46の軸59に対して垂直な軸61の周
りに回転可能であり、この軸61の周りにおける回転は
弧状の双頭矢印62によって示されている。結果的に
は、検査ヘッド48は7つの運動自由度を有することが
理解されるであろう。
品の説明に先立って、この外部用マニピュレータの動き
についての理解を容易にするために、図3によってその
様々な動きを説明する。図3においては、ガスタービン
の回転軸を符号16で示す。円弧状セグメント36は、
軸16に垂直な平面内に位置している。レール38は軸
16とほぼ平行に延びており、双頭矢印50で示す如
く、軸16の周りを円周方向に円弧状セグメント36と
共に動く。スライダ40上に取付けられた肩部ギヤボッ
クス42は、軸16とほぼ平行なレール38に沿って、
ほぼ軸方向にスライダ40と共に移動し、従って上方ア
ーム44、前方アーム46及び検査ヘッド48を軸16
とほぼ平行に前後方向に移動させる。この肩部ギヤボッ
クス42の直線運動は図3の双頭矢印52によって示
す。肩部ギヤボックス42はまた、上方アーム44、前
方アーム46及び前方アーム46の末端部で支持された
検査ヘッド48を、ほぼ接線方向の第1の軸53の周り
に回転させ、この第1の軸53の周りでの回転運動は弧
状の双頭矢印54で示す。肩部ギヤボックス42はま
た、上方アーム44をその長手方向軸45の周りに回転
させ、回転軸45の周りの回転運動は弧状の双頭矢印5
6によって示す。前方アーム46は、上方アーム44と
前方アーム46の間のエルボ継手を貫いて延び、上方ア
ーム44と前方アーム46とを含む平面に対して垂直な
第2の軸57の周りで回転するように、上方アーム44
の末端部に旋回可能に装着されている。この回転方向は
図3に示す軸57の周りの弧状の双頭矢印58によって
示す。軸53と軸57は互いに平行であることが理解さ
れるであろう。前方アーム46の末端部に装着された検
査ヘッド48はパン方向にもチルト方向にも回転可能で
ある。すなわち、検査ヘッド48は、パンさせる時、前
方アーム46の軸59の周りに回転可能であり、この軸
59の周りにおける回転は弧状の双頭矢印60によって
示されている。検査ヘッド48はまた、チルトさせる
時、前方アーム46の軸59に対して垂直な軸61の周
りに回転可能であり、この軸61の周りにおける回転は
弧状の双頭矢印62によって示されている。結果的に
は、検査ヘッド48は7つの運動自由度を有することが
理解されるであろう。
【0018】次に図6〜図8を参照しながら、外部用マ
ニピュレータ20の詳細について説明する。柱34(図
6)はケーシング12の外側で支えられており、ケーシ
ングに固定されるのが好ましいことが分かるであろう。
図4及び図5に示す如く、衝突スリーブを検査するため
に、支持キャリッジ32はケーシング12の内部に配置
され、柱34によって支えられる。図7及び図8を参照
すると、支持キャリッジ32は互いに間隔を置いて配置
された取付板70と、これらの取付板70の間に置かれ
たギヤキャリッジ72とを含む。ギヤキャリッジ72
は、支持キャリッジ32に固定されたハウジング80内
に支持された電気モータ78のシャフト76によって駆
動される、中央に配置された平歯車74を含む。取付板
70はまた、円弧状セグメント36を支持するために、
支持キャリッジ32の両端部においてローラ82を支
え、同時にセグメントを横方向に支持する側方ローラ8
4を支えている。図8に示す如く、各円弧状セグメント
はI形鋼86の形状であって、セグメントの上面に沿っ
てラック歯車88を備えている。ギヤキャリッジ72に
よって支持されたモータ駆動される平歯車74とラック
88との噛合いによって、円弧状セグメント36がキャ
リッジ32に沿って駆動されることが理解されるであろ
う。
ニピュレータ20の詳細について説明する。柱34(図
6)はケーシング12の外側で支えられており、ケーシ
ングに固定されるのが好ましいことが分かるであろう。
図4及び図5に示す如く、衝突スリーブを検査するため
に、支持キャリッジ32はケーシング12の内部に配置
され、柱34によって支えられる。図7及び図8を参照
すると、支持キャリッジ32は互いに間隔を置いて配置
された取付板70と、これらの取付板70の間に置かれ
たギヤキャリッジ72とを含む。ギヤキャリッジ72
は、支持キャリッジ32に固定されたハウジング80内
に支持された電気モータ78のシャフト76によって駆
動される、中央に配置された平歯車74を含む。取付板
70はまた、円弧状セグメント36を支持するために、
支持キャリッジ32の両端部においてローラ82を支
え、同時にセグメントを横方向に支持する側方ローラ8
4を支えている。図8に示す如く、各円弧状セグメント
はI形鋼86の形状であって、セグメントの上面に沿っ
てラック歯車88を備えている。ギヤキャリッジ72に
よって支持されたモータ駆動される平歯車74とラック
88との噛合いによって、円弧状セグメント36がキャ
リッジ32に沿って駆動されることが理解されるであろ
う。
【0019】円弧状セグメントの挿入と除去を容易にす
るために、ギヤキャリッジ72はその一端においてピン
92の周りで旋回される。スプーリング付勢されたシャ
フト94は、平歯車74が付勢されてラック88と噛合
うように、ギヤキャリッジ72の反対側の端部を付勢す
る。図7において上方へシャフト94を移動させること
によって、平歯車74はラック88との噛合いを解除さ
れて、円弧状セグメントが支持キャリッジ32に沿って
ローラ82上を自由に摺動できるようにしてある。支持
キャリッジ32はまた、外部用マニピュレータの様々な
モータを制御するための電気ケーブル(図示せず)を円
弧状セグメントに沿って案内するための1対のケーブル
案内ホイール90(図7)を含む。
るために、ギヤキャリッジ72はその一端においてピン
92の周りで旋回される。スプーリング付勢されたシャ
フト94は、平歯車74が付勢されてラック88と噛合
うように、ギヤキャリッジ72の反対側の端部を付勢す
る。図7において上方へシャフト94を移動させること
によって、平歯車74はラック88との噛合いを解除さ
れて、円弧状セグメントが支持キャリッジ32に沿って
ローラ82上を自由に摺動できるようにしてある。支持
キャリッジ32はまた、外部用マニピュレータの様々な
モータを制御するための電気ケーブル(図示せず)を円
弧状セグメントに沿って案内するための1対のケーブル
案内ホイール90(図7)を含む。
【0020】次に図6を参照すると、円弧状セグメント
36の両端部には互いにダブテール連結部が設けてあ
る。つまり、ケーシング12の内側でセグメントを組み
立てることができるように、それぞれの雌ダブテール8
3が隣接するセグメントの雄ダブテール85を受け入れ
ることができる。最初に挿入されたセグメントの末端部
は、レール38、肩部ギヤボックス42、上方アーム4
4、前方アーム46及び検査ツール48を含むロボット
検査サブアセンブリ39を支持していることが理解され
るであろう。末端セグメント36の端部には、レール3
8が円弧状セグメントからほぼ軸方向に(図3〜図5を
参照)かつ末端セグメントの両軸方向側方へ延びるよう
に、末端セグメントとレール38を互いに固定するピン
連結部が設けてある。このピン連結部はレール38の中
間部においてレールに固定された支持体99に結合され
たピン97と雌凹部96とによって図10に示される。
レール38の末端部には、駆動歯車100、遊び歯車1
01及び被駆動歯車102を有するギヤボックス98が
設けてある。駆動歯車100はレール38により支持さ
れた電気モータ104によって直接駆動される。駆動歯
車100は遊び歯車101を介して被駆動歯車102を
駆動する。歯車102上にはレール38の長さにわたっ
て延びている親ねじ108が取付けてある。スライダ4
0に固定されたナット(図示せず)が親ねじ108に螺
合されている。スライダ40はローラによってレール3
8上に取付けてあり、それによって親ねじ108が回転
するとスライダ40はレール38の長手方向に移動す
る。
36の両端部には互いにダブテール連結部が設けてあ
る。つまり、ケーシング12の内側でセグメントを組み
立てることができるように、それぞれの雌ダブテール8
3が隣接するセグメントの雄ダブテール85を受け入れ
ることができる。最初に挿入されたセグメントの末端部
は、レール38、肩部ギヤボックス42、上方アーム4
4、前方アーム46及び検査ツール48を含むロボット
検査サブアセンブリ39を支持していることが理解され
るであろう。末端セグメント36の端部には、レール3
8が円弧状セグメントからほぼ軸方向に(図3〜図5を
参照)かつ末端セグメントの両軸方向側方へ延びるよう
に、末端セグメントとレール38を互いに固定するピン
連結部が設けてある。このピン連結部はレール38の中
間部においてレールに固定された支持体99に結合され
たピン97と雌凹部96とによって図10に示される。
レール38の末端部には、駆動歯車100、遊び歯車1
01及び被駆動歯車102を有するギヤボックス98が
設けてある。駆動歯車100はレール38により支持さ
れた電気モータ104によって直接駆動される。駆動歯
車100は遊び歯車101を介して被駆動歯車102を
駆動する。歯車102上にはレール38の長さにわたっ
て延びている親ねじ108が取付けてある。スライダ4
0に固定されたナット(図示せず)が親ねじ108に螺
合されている。スライダ40はローラによってレール3
8上に取付けてあり、それによって親ねじ108が回転
するとスライダ40はレール38の長手方向に移動す
る。
【0021】図11及び図12を参照すると、肩部ギヤ
ボックス42のシャフト120はその突出端部121に
おいてスライダ40にキー固定される。つまり、シャフ
ト120はスライダ40に対して回転しない。その結
果、親ねじ108が回転すると、シャフト120と肩部
ギヤボックス42は、スライダ40と共にレール38に
沿って直線的に並進する。しかしながら、ギヤボックス
42はシャフト120の周りで回転する。これを達成す
るために、歯車122がシャフト120に固定されてい
る。すなわち、シャフト120、歯車122及びスライ
ダ40は互いに固定連結されている。モータ124がギ
ヤボックス42に取付けてあり、歯車122と噛合う歯
車126を駆動する。歯車122はシャフト120に固
定されているから、駆動モータ124の作動によって歯
車126と歯車122が回転し、それによってギヤボッ
クス42をシャフト120、つまり第1の軸53(図
3)の周りで回転させる。
ボックス42のシャフト120はその突出端部121に
おいてスライダ40にキー固定される。つまり、シャフ
ト120はスライダ40に対して回転しない。その結
果、親ねじ108が回転すると、シャフト120と肩部
ギヤボックス42は、スライダ40と共にレール38に
沿って直線的に並進する。しかしながら、ギヤボックス
42はシャフト120の周りで回転する。これを達成す
るために、歯車122がシャフト120に固定されてい
る。すなわち、シャフト120、歯車122及びスライ
ダ40は互いに固定連結されている。モータ124がギ
ヤボックス42に取付けてあり、歯車122と噛合う歯
車126を駆動する。歯車122はシャフト120に固
定されているから、駆動モータ124の作動によって歯
車126と歯車122が回転し、それによってギヤボッ
クス42をシャフト120、つまり第1の軸53(図
3)の周りで回転させる。
【0022】更に、肩部ギヤボックスは、上方アーム4
4を回転させるためのモータ150(図11)を含む。
上方アーム44は、ギヤボックス42のハウジングに連
結され、固定された短シャフト154を取り巻く軸受1
52に装着されている。スラスト軸受156は回転可能
に上方アーム44を支える。歯車158が上方アーム4
4の外管160に結合され、モータ150のシャフト1
64上の歯車162と噛合う。その結果、モータ150
がいずれかの方向へ回転することにより、上記歯車機構
が上方アーム44をそれ自体の軸、つまり回転軸53
(図3及び図11)の周りで回転させる。
4を回転させるためのモータ150(図11)を含む。
上方アーム44は、ギヤボックス42のハウジングに連
結され、固定された短シャフト154を取り巻く軸受1
52に装着されている。スラスト軸受156は回転可能
に上方アーム44を支える。歯車158が上方アーム4
4の外管160に結合され、モータ150のシャフト1
64上の歯車162と噛合う。その結果、モータ150
がいずれかの方向へ回転することにより、上記歯車機構
が上方アーム44をそれ自体の軸、つまり回転軸53
(図3及び図11)の周りで回転させる。
【0023】図13を参照すると、前方アーム46は、
第2の軸57(図13及び図3)の周りで旋回運動をす
るように、上方アーム44の末端部に固定されている。
具体的には、上方アーム44は、前方アーム46に支え
られたブッシュ182によって取り巻かれた軸受スリー
ブ180(図13)を支えている。駆動プーリ184が
ブッシュ182上で支えられ、前方アーム46を上方ア
ーム44に対して軸57の周りで旋回させるために、ケ
ーブル186が駆動プーリ184の周りに巻き付けてあ
る。具体的にはケーブル186はケーブルドラム187
(図11及び図12)に巻き付けてあり、遊びロール1
85(図11)を過ぎ、内部案内管188を通って、遊
びロール189と駆動プーリ184の周りに延びてい
る。上方アームに対して前方アーム46を旋回させるた
めに、駆動モータ191(図12に破線で示す)がギヤ
ボックス42に取付けられ、また歯車195を支えた駆
動シャフト193を有する。歯車195は、シャフト1
20上に回転可能に装着された歯車197と噛合う。歯
車197はケーブルドラム187に連結されている。モ
ータ191が回転することにより、ケーブルドラムが回
転してケーブル186を駆動し、従って、上方アーム4
4に対して前方アーム46を第2の軸57の周りで旋回
させる。
第2の軸57(図13及び図3)の周りで旋回運動をす
るように、上方アーム44の末端部に固定されている。
具体的には、上方アーム44は、前方アーム46に支え
られたブッシュ182によって取り巻かれた軸受スリー
ブ180(図13)を支えている。駆動プーリ184が
ブッシュ182上で支えられ、前方アーム46を上方ア
ーム44に対して軸57の周りで旋回させるために、ケ
ーブル186が駆動プーリ184の周りに巻き付けてあ
る。具体的にはケーブル186はケーブルドラム187
(図11及び図12)に巻き付けてあり、遊びロール1
85(図11)を過ぎ、内部案内管188を通って、遊
びロール189と駆動プーリ184の周りに延びてい
る。上方アームに対して前方アーム46を旋回させるた
めに、駆動モータ191(図12に破線で示す)がギヤ
ボックス42に取付けられ、また歯車195を支えた駆
動シャフト193を有する。歯車195は、シャフト1
20上に回転可能に装着された歯車197と噛合う。歯
車197はケーブルドラム187に連結されている。モ
ータ191が回転することにより、ケーブルドラムが回
転してケーブル186を駆動し、従って、上方アーム4
4に対して前方アーム46を第2の軸57の周りで旋回
させる。
【0024】前方アーム46は外管190(図13)を
含むのが好ましく、この外管190の内部にパンモータ
192が固定される。パンモータ192によって駆動さ
れるシャフト194は、外管190の内部に同心に設け
られた内部回転管196の近い方の端部に結合されてい
る。内部回転管196の末端部には検査ヘッド48が接
続される。かくして、モータ192の作動により検査ヘ
ッド48は前方アーム46の長手方向軸、すなわちパン
軸59(図3及び図13)の周りで回転する。
含むのが好ましく、この外管190の内部にパンモータ
192が固定される。パンモータ192によって駆動さ
れるシャフト194は、外管190の内部に同心に設け
られた内部回転管196の近い方の端部に結合されてい
る。内部回転管196の末端部には検査ヘッド48が接
続される。かくして、モータ192の作動により検査ヘ
ッド48は前方アーム46の長手方向軸、すなわちパン
軸59(図3及び図13)の周りで回転する。
【0025】内部回転管196の内部には、傘歯車20
2に連結されたシャフト200を駆動するチルト駆動モ
ータ198が設けてある。シャフト200は、内部回転
管196によってその外部レースが支えられた軸受20
4内に装着されている。傘歯車202は、適当な軸受を
備えたチルト軸シャフト206上に装着された被駆動傘
歯車204と噛合っている。従ってチルト駆動モータ1
98が作動すると、検査ヘッド48はシャフト206の
軸、すなわちチルト軸61(図3及び図13)の周りで
回転する。検査ヘッド48は、共にシャフト206上に
装着されたカメラ208及び照明アセンブリ210など
の各種の器具を含んでいる。その結果、チルト駆動モー
タ198が作動すると、カメラや照明アセンブリはチル
ト軸の周りで所望の位置まで回転する。
2に連結されたシャフト200を駆動するチルト駆動モ
ータ198が設けてある。シャフト200は、内部回転
管196によってその外部レースが支えられた軸受20
4内に装着されている。傘歯車202は、適当な軸受を
備えたチルト軸シャフト206上に装着された被駆動傘
歯車204と噛合っている。従ってチルト駆動モータ1
98が作動すると、検査ヘッド48はシャフト206の
軸、すなわちチルト軸61(図3及び図13)の周りで
回転する。検査ヘッド48は、共にシャフト206上に
装着されたカメラ208及び照明アセンブリ210など
の各種の器具を含んでいる。その結果、チルト駆動モー
タ198が作動すると、カメラや照明アセンブリはチル
ト軸の周りで所望の位置まで回転する。
【0026】実際に作動させる場合には、外部用マニピ
ュレータの支持キャリッジ32はガスタービンのアクセ
ス開口18内に配置され、柱34を固定することによっ
てケーシング12に固定される。レール38、ギヤボッ
クス42、上方アーム44、前方アーム46及び検査ヘ
ッド48を支持した第1の円弧状セグメントがアクセス
開口を通して支持キャリッジ32に沿って挿入される。
支持キャリッジ32はケーシング12内でこのアセンブ
リを支持する。残りの円弧状セグメント36がダブテー
ル連結部により互いの端部同士を連結され、支持キャリ
ッジ32を通過させられる。上方アーム44と前方アー
ム46は、レール38と平行な後退位置に、互いに対し
て折り畳まれ、図4に示す如く末端の円弧状セグメント
36に直ぐ隣接するレールの近い方の端部に向かってレ
ールに沿って後退させられているが、検査ヘッド48
は、モータ78を作動させることによって、それが検査
しようとしている衝突スリーブと隣り合う位置に到達す
るまで、燃焼ケーシングの四分円の周りで円周方向に前
進させることができる。つまり、サブアセンブリ39
は、それが検査される衝突スリーブに隣り合って位置す
るまで、衝突スリーブとケーシング12の内部表面との
間の半径方向の空間内を、円周方向へ前進する。マニピ
ュレータが隣り合う遷移部品間で、かつそれらの半径方
向外側に位置する図4に示す位置にある時、上方アーム
44は回転可能であり、前方アーム46は検査ヘッド4
8を上方アーム44に対して折り畳まれた位置から検査
される遷移部品すなわち衝突スリーブの区域に近接して
配置される位置へと移動できる。例えば、もし検査すべ
き区域が衝突スリーブの一方の側面であるならば、肩部
ギヤボックス42内の駆動モータ124が給電されて肩
部ギヤボックス42をシャフト120、つまり軸53の
周りで回転させる。更に、駆動モータ191が作動する
ことによって、ケーブルドラム187が回転し、上方ア
ーム44に対し前方アーム46を図5に示す位置まで、
軸57の周りで旋回させる。モータ104もまた作動さ
せられて、レール38に沿って直線的に肩部ギヤボック
ス42を移動させる。レール38に沿って肩部ギヤボッ
クス42を並進させることによって、検査したい区域に
対する検査ヘッド48の軸方向位置が得られる。パンモ
ータ192とチルト駆動モータ198の作動はそれぞ
れ、検査ヘッド48、特にカメラと照明アセンブリを所
望の検査区域に整合するように位置決めする。その結
果、所望区域をビデオカメラにより視覚検査し測定する
ことができる。衝突スリーブの下面部分を検査する場合
には、エルボ、すなわち上方アーム44と前方アーム4
6の間の連結部を衝突スリーブの下方つまり半径方向内
方に位置させるために、肩部ギヤボックス42は軸53
の周りで回転される。モータ191も作動させられて、
前方アーム46を軸57の周りで回転させ、前方アーム
46を衝突スリーブの下方つまり半径方向内方に位置さ
せる。モータ150も作動させられて、上方アーム44
を軸45の周りで回転させ、かくして前方アーム46を
上方アーム44の軸の周りで、衝突スリーブの下方へ旋
回させる。パンモータ192とチルトモータ198を作
動させることにより、カメラと照明アセンブリの焦点を
検査しようとしている区域に合わせることができる。こ
のように、種々のモータを選択的に作動させて、外部用
マニピュレータを選ばれた衝突スリーブの両側に位置決
めすることにより、各燃焼器のそれぞれの衝突スリーブ
の外部表面全体をそれ本来の位置において視覚検査し測
定できることが理解されるであろう。全てのモータは適
当な電気的接続を介してタービンケーシングの外部から
遠隔的かつ電気的に駆動される点に注目されたい。これ
らのモータは手動的で作動させることができるが、コン
ピュータ制御されるのが好ましい。
ュレータの支持キャリッジ32はガスタービンのアクセ
ス開口18内に配置され、柱34を固定することによっ
てケーシング12に固定される。レール38、ギヤボッ
クス42、上方アーム44、前方アーム46及び検査ヘ
ッド48を支持した第1の円弧状セグメントがアクセス
開口を通して支持キャリッジ32に沿って挿入される。
支持キャリッジ32はケーシング12内でこのアセンブ
リを支持する。残りの円弧状セグメント36がダブテー
ル連結部により互いの端部同士を連結され、支持キャリ
ッジ32を通過させられる。上方アーム44と前方アー
ム46は、レール38と平行な後退位置に、互いに対し
て折り畳まれ、図4に示す如く末端の円弧状セグメント
36に直ぐ隣接するレールの近い方の端部に向かってレ
ールに沿って後退させられているが、検査ヘッド48
は、モータ78を作動させることによって、それが検査
しようとしている衝突スリーブと隣り合う位置に到達す
るまで、燃焼ケーシングの四分円の周りで円周方向に前
進させることができる。つまり、サブアセンブリ39
は、それが検査される衝突スリーブに隣り合って位置す
るまで、衝突スリーブとケーシング12の内部表面との
間の半径方向の空間内を、円周方向へ前進する。マニピ
ュレータが隣り合う遷移部品間で、かつそれらの半径方
向外側に位置する図4に示す位置にある時、上方アーム
44は回転可能であり、前方アーム46は検査ヘッド4
8を上方アーム44に対して折り畳まれた位置から検査
される遷移部品すなわち衝突スリーブの区域に近接して
配置される位置へと移動できる。例えば、もし検査すべ
き区域が衝突スリーブの一方の側面であるならば、肩部
ギヤボックス42内の駆動モータ124が給電されて肩
部ギヤボックス42をシャフト120、つまり軸53の
周りで回転させる。更に、駆動モータ191が作動する
ことによって、ケーブルドラム187が回転し、上方ア
ーム44に対し前方アーム46を図5に示す位置まで、
軸57の周りで旋回させる。モータ104もまた作動さ
せられて、レール38に沿って直線的に肩部ギヤボック
ス42を移動させる。レール38に沿って肩部ギヤボッ
クス42を並進させることによって、検査したい区域に
対する検査ヘッド48の軸方向位置が得られる。パンモ
ータ192とチルト駆動モータ198の作動はそれぞ
れ、検査ヘッド48、特にカメラと照明アセンブリを所
望の検査区域に整合するように位置決めする。その結
果、所望区域をビデオカメラにより視覚検査し測定する
ことができる。衝突スリーブの下面部分を検査する場合
には、エルボ、すなわち上方アーム44と前方アーム4
6の間の連結部を衝突スリーブの下方つまり半径方向内
方に位置させるために、肩部ギヤボックス42は軸53
の周りで回転される。モータ191も作動させられて、
前方アーム46を軸57の周りで回転させ、前方アーム
46を衝突スリーブの下方つまり半径方向内方に位置さ
せる。モータ150も作動させられて、上方アーム44
を軸45の周りで回転させ、かくして前方アーム46を
上方アーム44の軸の周りで、衝突スリーブの下方へ旋
回させる。パンモータ192とチルトモータ198を作
動させることにより、カメラと照明アセンブリの焦点を
検査しようとしている区域に合わせることができる。こ
のように、種々のモータを選択的に作動させて、外部用
マニピュレータを選ばれた衝突スリーブの両側に位置決
めすることにより、各燃焼器のそれぞれの衝突スリーブ
の外部表面全体をそれ本来の位置において視覚検査し測
定できることが理解されるであろう。全てのモータは適
当な電気的接続を介してタービンケーシングの外部から
遠隔的かつ電気的に駆動される点に注目されたい。これ
らのモータは手動的で作動させることができるが、コン
ピュータ制御されるのが好ましい。
【0027】図14、図15及び図16を参照すると、
これらの図には、遷移部品本体28の内部表面を検査す
るための内部用マニピュレータが、全体を符号200で
示されている。図14を参照すると、内部用マニピュレ
ータ200は、ツールの一端に取付部材202を、その
反対側の端部に例えば外部用マニピュレータと同様なカ
メラと照明アセンブリを支持する検査ヘッド204を含
む。取付部材202は相互に90度の角度をなす脚部2
06を有する十字形状(図16)をしている。脚部20
6は燃焼ケーシングのフランジに装着され、内部用マニ
ピュレータを燃焼ケーシングに固定する。取付部材20
2の中央部分208は、取付部材202から外方に突き
出ている管状部分212に支持された球面軸受210を
含む。検査ヘッド204を支えるための外管214が、
取付部材202の内側で管状部分212によって支持さ
れている。
これらの図には、遷移部品本体28の内部表面を検査す
るための内部用マニピュレータが、全体を符号200で
示されている。図14を参照すると、内部用マニピュレ
ータ200は、ツールの一端に取付部材202を、その
反対側の端部に例えば外部用マニピュレータと同様なカ
メラと照明アセンブリを支持する検査ヘッド204を含
む。取付部材202は相互に90度の角度をなす脚部2
06を有する十字形状(図16)をしている。脚部20
6は燃焼ケーシングのフランジに装着され、内部用マニ
ピュレータを燃焼ケーシングに固定する。取付部材20
2の中央部分208は、取付部材202から外方に突き
出ている管状部分212に支持された球面軸受210を
含む。検査ヘッド204を支えるための外管214が、
取付部材202の内側で管状部分212によって支持さ
れている。
【0028】遷移部品本体28内部で検査ヘッド204
を操作するために、1対の線形アクチュエータ220が
それぞれ1対の脚部206の外端部と管状部分212の
外端部との間に結合されている。具体的には、各線形ア
クチュエータ220は、脚部206の外端部に装着され
たUリンク222に旋回するように取付けてある。線形
アクチュエータ220はモータ224を含み、このモー
タ224はヒンジ230に装着されたねじ付きナット2
28内に螺合される親ねじ226を駆動する。次いで、
ヒンジ230は管状部分212上に装着されている。線
形アクチュエータ220を90度離して配置したことに
よって、モータ224の作動が検査ヘッド216を球面
軸受210の周りで旋回させて、遷移部品本体28に近
づけたり、あるいはこれから遠ざけたりすることが理解
されるであろう。
を操作するために、1対の線形アクチュエータ220が
それぞれ1対の脚部206の外端部と管状部分212の
外端部との間に結合されている。具体的には、各線形ア
クチュエータ220は、脚部206の外端部に装着され
たUリンク222に旋回するように取付けてある。線形
アクチュエータ220はモータ224を含み、このモー
タ224はヒンジ230に装着されたねじ付きナット2
28内に螺合される親ねじ226を駆動する。次いで、
ヒンジ230は管状部分212上に装着されている。線
形アクチュエータ220を90度離して配置したことに
よって、モータ224の作動が検査ヘッド216を球面
軸受210の周りで旋回させて、遷移部品本体28に近
づけたり、あるいはこれから遠ざけたりすることが理解
されるであろう。
【0029】更に、検査ヘッド204を伸長あるいは後
退させることにより、検査ヘッドを遷移部品本体28の
内部表面のどんな部分の近くにも位置させることができ
る。このようなテレスコピック運動を得るために、モー
タ232が管状部分212によって支持されている。モ
ータ232は軸継手236を介して親ねじ234を駆動
する。外管214と同心の内管240に対して、親ねじ
ナット238が固定されている。モータ232が作動し
て、ナット238と螺合した親ねじ234を回転させる
ことにより、検査ヘッド204を取付けた内管240を
軸方向に前進及び後退させることができる。
退させることにより、検査ヘッドを遷移部品本体28の
内部表面のどんな部分の近くにも位置させることができ
る。このようなテレスコピック運動を得るために、モー
タ232が管状部分212によって支持されている。モ
ータ232は軸継手236を介して親ねじ234を駆動
する。外管214と同心の内管240に対して、親ねじ
ナット238が固定されている。モータ232が作動し
て、ナット238と螺合した親ねじ234を回転させる
ことにより、検査ヘッド204を取付けた内管240を
軸方向に前進及び後退させることができる。
【0030】検査ヘッド204をそれ自身の軸の周りで
回転、つまり検査ヘッドをパンさせるために、パンモー
タ242が、検査ヘッド204を支えた管体246に連
結されているシャフト244を駆動する。従って、モー
タ242を作動させてシャフト244を回転させること
により、管体246と検査ヘッド204は外管214の
軸の周りで回転する。検査ヘッド204をチルト軸24
8の周りで回転させるために、チルトモータ250が設
けられ、外部用マニピュレータに関して前述したのと同
様に、シャフトと傘歯車250、252とを介して検査
ヘッドを軸248の周りで駆動する。管状部分212と
管体、すなわち部材214、240及び246は、まと
めて検査アームと呼ばれていることが理解されるであろ
う。
回転、つまり検査ヘッドをパンさせるために、パンモー
タ242が、検査ヘッド204を支えた管体246に連
結されているシャフト244を駆動する。従って、モー
タ242を作動させてシャフト244を回転させること
により、管体246と検査ヘッド204は外管214の
軸の周りで回転する。検査ヘッド204をチルト軸24
8の周りで回転させるために、チルトモータ250が設
けられ、外部用マニピュレータに関して前述したのと同
様に、シャフトと傘歯車250、252とを介して検査
ヘッドを軸248の周りで駆動する。管状部分212と
管体、すなわち部材214、240及び246は、まと
めて検査アームと呼ばれていることが理解されるであろ
う。
【0031】内部用マニピュレータの動作は以上の説明
から自ずから明らかと思われる。内部用マニピュレータ
の取付部材202を燃焼器のフランジに取付けると、リ
ニアモータ224、232の作動により、検査ヘッド2
04を検査しようとしている遷移部品本体の選ばれた内
部表面部分に近接して位置させる。モータ242、25
0を作動させることにより、検査ヘッドは、パン軸とチ
ルト軸の周りで回転させられ、検査ヘッド204のビデ
オカメラにより検査されるべき表面部分を照明アセンブ
リが照らすように方向付けられる。
から自ずから明らかと思われる。内部用マニピュレータ
の取付部材202を燃焼器のフランジに取付けると、リ
ニアモータ224、232の作動により、検査ヘッド2
04を検査しようとしている遷移部品本体の選ばれた内
部表面部分に近接して位置させる。モータ242、25
0を作動させることにより、検査ヘッドは、パン軸とチ
ルト軸の周りで回転させられ、検査ヘッド204のビデ
オカメラにより検査されるべき表面部分を照明アセンブ
リが照らすように方向付けられる。
【0032】次に図17〜図20に示す環状空間用マニ
ピュレータを参照すると、前述した検査ヘッドと同様に
好ましくはカメラと照明アセンブリとを備えた検査ヘッ
ドが、遷移部品本体28と衝突スリーブ26との間の環
状空間30に位置決めされる。環状空間用マニピュレー
タは、遷移部品本体の両側面に沿う側面溶接継目29を
検査するように、特別に構成されている。遷移部品本体
28は上半部分と下半部分とから組み立てられ、これら
両半部分は溶接線29に沿って互いに溶接されており、
この溶接線は本質的に遷移部品本体28の成形された上
部外部表面と下部外部表面の輪郭に従っている。これら
の溶接29を検査するために、全体を符号300で示す
環状空間用マニピュレータは、検査中は燃焼器ケーシン
グのフランジにボルトで固定される1対の取付板または
脚部302を含む。これら1対の取付脚部302の間に
は、互いに間隔を置いて配置された1対のV字形レール
304が設けられている。これらのレール304間の中
央には親ねじ306が延びており、その一端は一方の取
付板302によって支持された手動回転可能なノブ30
8内で終端している。親ねじ306の反対側の端部は反
対側の取付板302内に軸支されている。親ねじ306
は、互いに間隔を置いて配置された1対の案内板314
の間でそれらに固定された親ねじナットブロック310
を貫通して延びている。案内板314は、その長手方向
に沿った長手方向位置に配置された適当なスペーサによ
り互いに固定され、側面溶接継目29に沿って検査ヘッ
ド347を案内するための案内部材としての役割を果た
す。更に、図18に示す如く、レール304に対して支
持されるローラ316が案内板314の外側に設けてあ
り、取付板302から伸長した位置に案内板314を保
持する。ノブ308を操作することにより、環状空間用
マニピュレータを遷移部品本体内に挿入した時、案内板
314を遷移部品の両側面に対して正確に近づけたり、
遠ざけたりすることができる。
ピュレータを参照すると、前述した検査ヘッドと同様に
好ましくはカメラと照明アセンブリとを備えた検査ヘッ
ドが、遷移部品本体28と衝突スリーブ26との間の環
状空間30に位置決めされる。環状空間用マニピュレー
タは、遷移部品本体の両側面に沿う側面溶接継目29を
検査するように、特別に構成されている。遷移部品本体
28は上半部分と下半部分とから組み立てられ、これら
両半部分は溶接線29に沿って互いに溶接されており、
この溶接線は本質的に遷移部品本体28の成形された上
部外部表面と下部外部表面の輪郭に従っている。これら
の溶接29を検査するために、全体を符号300で示す
環状空間用マニピュレータは、検査中は燃焼器ケーシン
グのフランジにボルトで固定される1対の取付板または
脚部302を含む。これら1対の取付脚部302の間に
は、互いに間隔を置いて配置された1対のV字形レール
304が設けられている。これらのレール304間の中
央には親ねじ306が延びており、その一端は一方の取
付板302によって支持された手動回転可能なノブ30
8内で終端している。親ねじ306の反対側の端部は反
対側の取付板302内に軸支されている。親ねじ306
は、互いに間隔を置いて配置された1対の案内板314
の間でそれらに固定された親ねじナットブロック310
を貫通して延びている。案内板314は、その長手方向
に沿った長手方向位置に配置された適当なスペーサによ
り互いに固定され、側面溶接継目29に沿って検査ヘッ
ド347を案内するための案内部材としての役割を果た
す。更に、図18に示す如く、レール304に対して支
持されるローラ316が案内板314の外側に設けてあ
り、取付板302から伸長した位置に案内板314を保
持する。ノブ308を操作することにより、環状空間用
マニピュレータを遷移部品本体内に挿入した時、案内板
314を遷移部品の両側面に対して正確に近づけたり、
遠ざけたりすることができる。
【0033】図18に最も良く示されているように、案
内板314の各々は長手方向に延びた1対のならい面す
なわち溝320、322を含む。各案内板314の溝は
反対側の案内板に設けられた対応する溝と整合してい
る。案内板314の間には、1対の案内ピン326を支
持した中間キャリッジ板324が配置されており、この
1対の案内ピン326は中間キャリッジ板324の両側
面の各々から突出し、それぞれ溝320、322内に嵌
合している。中間キャリッジ板324は、間隔を置いて
配置された案内板314に沿ってまたこれに設けられた
溝320、322に沿って、長手方向に摺動可能であっ
て、中間キャリッジ板324は、ならい面320、32
2に対してカム従動子として働く。中間キャリッジ板3
24の両端部には、横方向に延びる端部キャリッジ板3
28が取付けてある。案内板314の両外側面に沿って
側部キャリッジ板330(図19)が設けてあり、これ
らの側部キャリッジ板330は端部キャリッジ板328
の外縁部間に延びている。従って、中間キャリッジ板3
24と端部キャリッジ板328は、案内板314の外表
面に沿って端部キャリッジ板328の端縁部間で中間キ
ャリッジ板324と平行に延びる側部キャリッジ板33
0と共に、実質的にI形鋼と同様な構造を形成する。
内板314の各々は長手方向に延びた1対のならい面す
なわち溝320、322を含む。各案内板314の溝は
反対側の案内板に設けられた対応する溝と整合してい
る。案内板314の間には、1対の案内ピン326を支
持した中間キャリッジ板324が配置されており、この
1対の案内ピン326は中間キャリッジ板324の両側
面の各々から突出し、それぞれ溝320、322内に嵌
合している。中間キャリッジ板324は、間隔を置いて
配置された案内板314に沿ってまたこれに設けられた
溝320、322に沿って、長手方向に摺動可能であっ
て、中間キャリッジ板324は、ならい面320、32
2に対してカム従動子として働く。中間キャリッジ板3
24の両端部には、横方向に延びる端部キャリッジ板3
28が取付けてある。案内板314の両外側面に沿って
側部キャリッジ板330(図19)が設けてあり、これ
らの側部キャリッジ板330は端部キャリッジ板328
の外縁部間に延びている。従って、中間キャリッジ板3
24と端部キャリッジ板328は、案内板314の外表
面に沿って端部キャリッジ板328の端縁部間で中間キ
ャリッジ板324と平行に延びる側部キャリッジ板33
0と共に、実質的にI形鋼と同様な構造を形成する。
【0034】側部キャリッジ板330のそれぞれの外表
面上には、ピン334の周りで旋回可能なアーム332
が設けてある。各側部キャリッジ板330には1対の軸
受336が取付けてあり、これらの軸受を貫通して親ね
じ338が回転可能になっている。親ねじ338は、ア
ーム332の上端部に旋回するように支持されたナット
340内で回転可能である。ナット340はまた、アー
ム332上のナット取付部材341に対して垂直方向に
移動可能である。親ねじを回転させることにより、ナッ
ト340がアーム332をピン334の周りで旋回させ
て、以下に述べるように、検査ヘッドのある範囲での調
節可能な角度運動を可能にする。
面上には、ピン334の周りで旋回可能なアーム332
が設けてある。各側部キャリッジ板330には1対の軸
受336が取付けてあり、これらの軸受を貫通して親ね
じ338が回転可能になっている。親ねじ338は、ア
ーム332の上端部に旋回するように支持されたナット
340内で回転可能である。ナット340はまた、アー
ム332上のナット取付部材341に対して垂直方向に
移動可能である。親ねじを回転させることにより、ナッ
ト340がアーム332をピン334の周りで旋回させ
て、以下に述べるように、検査ヘッドのある範囲での調
節可能な角度運動を可能にする。
【0035】各側部キャリッジ板330のそれぞれの側
面には、取付ブロック344(図17及び図19)が設
けてある。これらの取付ブロック344のうちの一方に
は、ワンドホルダ346がピンで取付けてある。ワンド
ホルダ346の横方向の外端部は、図20に示すワンド
管348を受けるようになっており、このワンド管34
8の一端に検査ヘッド347が取付られる。検査ヘッド
347は照明アセンブリ349とビデオカメラ351を
含む。
面には、取付ブロック344(図17及び図19)が設
けてある。これらの取付ブロック344のうちの一方に
は、ワンドホルダ346がピンで取付けてある。ワンド
ホルダ346の横方向の外端部は、図20に示すワンド
管348を受けるようになっており、このワンド管34
8の一端に検査ヘッド347が取付られる。検査ヘッド
347は照明アセンブリ349とビデオカメラ351を
含む。
【0036】キャリッジハンドル348は自在継手35
0により親ねじ338に結合され、環状空間用マニピュ
レータの外部から操作できるように、環状空間用マニピ
ュレータの全長にわたって延びている。キャリッジハン
ドル348を回転させることにより、ワンドホルダ34
6内でワンド管353を支えているアーム332を旋回
させ、検査ヘッド347を最終的には側面溶接継目29
に沿って位置決めすることができる。
0により親ねじ338に結合され、環状空間用マニピュ
レータの外部から操作できるように、環状空間用マニピ
ュレータの全長にわたって延びている。キャリッジハン
ドル348を回転させることにより、ワンドホルダ34
6内でワンド管353を支えているアーム332を旋回
させ、検査ヘッド347を最終的には側面溶接継目29
に沿って位置決めすることができる。
【0037】環状空間用マニピュレータの使用に際して
は、中間キャリッジ板324と側部キャリッジ板330
がそれぞれ遷移部品内に延び遷移部品本体28の手前で
終わる状態で、取付部材302が燃焼ケーシングのフラ
ンジに固定される。検査ヘッド347を備えたワンド管
353がワンドホルダ346に取付けられて、環状空間
用マニピュレータの長手方向にわたって延びる。キャリ
ッジハンドル348を押すことにより、中間キャリッジ
板と側部キャリッジ板は結合された状態で案内板314
に沿って前進させられる。従って、検査ヘッド347
は、遷移部品本体28と衝突スリーブ26の間の空間内
へ案内される。検査ヘッド347が環状空間内に前進さ
せられた時、側部キャリッジ板330は溝320、32
2に沿った中間キャリッジ板324の移動により案内さ
れ、側面溶接継目29の輪郭にならって移動する。一方
の側部キャリッジ板330に検査ヘッドを装着したこと
により、検査ヘッドも同様に側面溶接継目29にならっ
て移動する。それ故検査ヘッドの一部を構成するビデオ
カメラと照明アセンブリは側面溶接継目29と整合し
て、側面溶接継目の保全性を記録する。親ねじ338を
出し入れすることにより、ビデオカメラ351と照明ア
センブリ349の角度を環状空間内である範囲で調節
し、側面溶接継目の何れかの側面の適当な区域を観察
し、及び/又はビデオカメラと照明アセンブリを確実に
溶接継目と整合させることができる。一方の側面溶接継
目を検査した後、環状空間用マニピュレータは後退させ
られ、検査ヘッド347を支持したワンド管は、もう一
方の側部キャリッジ板330により支持された取付ブロ
ック344に固定される。次に中間キャリッジ板324
と側部キャリッジ板330は溝320、322の輪郭に
ならって前進させられ、これによって検査ヘッドは反対
側の側面溶接継目に沿って移動し、それを検査する。
は、中間キャリッジ板324と側部キャリッジ板330
がそれぞれ遷移部品内に延び遷移部品本体28の手前で
終わる状態で、取付部材302が燃焼ケーシングのフラ
ンジに固定される。検査ヘッド347を備えたワンド管
353がワンドホルダ346に取付けられて、環状空間
用マニピュレータの長手方向にわたって延びる。キャリ
ッジハンドル348を押すことにより、中間キャリッジ
板と側部キャリッジ板は結合された状態で案内板314
に沿って前進させられる。従って、検査ヘッド347
は、遷移部品本体28と衝突スリーブ26の間の空間内
へ案内される。検査ヘッド347が環状空間内に前進さ
せられた時、側部キャリッジ板330は溝320、32
2に沿った中間キャリッジ板324の移動により案内さ
れ、側面溶接継目29の輪郭にならって移動する。一方
の側部キャリッジ板330に検査ヘッドを装着したこと
により、検査ヘッドも同様に側面溶接継目29にならっ
て移動する。それ故検査ヘッドの一部を構成するビデオ
カメラと照明アセンブリは側面溶接継目29と整合し
て、側面溶接継目の保全性を記録する。親ねじ338を
出し入れすることにより、ビデオカメラ351と照明ア
センブリ349の角度を環状空間内である範囲で調節
し、側面溶接継目の何れかの側面の適当な区域を観察
し、及び/又はビデオカメラと照明アセンブリを確実に
溶接継目と整合させることができる。一方の側面溶接継
目を検査した後、環状空間用マニピュレータは後退させ
られ、検査ヘッド347を支持したワンド管は、もう一
方の側部キャリッジ板330により支持された取付ブロ
ック344に固定される。次に中間キャリッジ板324
と側部キャリッジ板330は溝320、322の輪郭に
ならって前進させられ、これによって検査ヘッドは反対
側の側面溶接継目に沿って移動し、それを検査する。
【0038】本発明を、現在最も実用的で好ましいと思
われる実施形態に関連させて説明してきたが、本発明
は、開示した実施形態に限定されるものではなく、逆
に、添付の特許請求の範囲の技術思想と技術的範囲に含
まれる様々な変更や等価な構成を保護しようとするもで
あることを理解されたい。
われる実施形態に関連させて説明してきたが、本発明
は、開示した実施形態に限定されるものではなく、逆
に、添付の特許請求の範囲の技術思想と技術的範囲に含
まれる様々な変更や等価な構成を保護しようとするもで
あることを理解されたい。
【図1】 ガスタービン軸の周りに配設された環状列燃
焼器の概略図。
焼器の概略図。
【図2】 アクセス開口も示している、燃焼器の燃焼フ
ロースリーブと遷移部品の部分側面図。
ロースリーブと遷移部品の部分側面図。
【図3】 遷移部品の衝突スリーブの外部部分を検査す
るための外部用マニピュレータの検査ヘッドの動きを示
す概略図。
るための外部用マニピュレータの検査ヘッドの動きを示
す概略図。
【図4】 衝突スリーブに隣り合ってタービンケーシン
グ内に配置された外部用マニピュレータの斜視図。
グ内に配置された外部用マニピュレータの斜視図。
【図5】 外部用マニピュレータの上方アームと前方ア
ームがそれぞれ回転され、伸長された状態における、図
4と同様な斜視図。
ームがそれぞれ回転され、伸長された状態における、図
4と同様な斜視図。
【図6】 外部用マニピュレータの一部を構成するセグ
メント化されたレールの軸方向端面図。
メント化されたレールの軸方向端面図。
【図7】 円弧状のセグメント化されたレールの1つの
セグメントとその支持キャリッジの拡大図。
セグメントとその支持キャリッジの拡大図。
【図8】 図7に示すキャリッジとレールセグメント
の、その間の駆動機構を示す拡大断面図。
の、その間の駆動機構を示す拡大断面図。
【図9】 外部用マニピュレータの上方アームと前方ア
ームとを取付けた肩部ギヤボックスと、この肩部ギヤボ
ックスを取付けたレールとを示す、ガスタービンロータ
回転軸を含む平面内における側面図。
ームとを取付けた肩部ギヤボックスと、この肩部ギヤボ
ックスを取付けたレールとを示す、ガスタービンロータ
回転軸を含む平面内における側面図。
【図10】 図9に示すレールの平面図。
【図11】 図9及び図10に示すレール上のスライダ
によって支持されたギヤボックスの拡大断面図。
によって支持されたギヤボックスの拡大断面図。
【図12】 図11の線12−12に沿って見た断面
図。
図。
【図13】 上方アームの下端部、前方アームとの連結
部、前方アーム、及び前方アームの末端部に取付られた
検査ヘッドの部分図。
部、前方アーム、及び前方アームの末端部に取付られた
検査ヘッドの部分図。
【図14】 本発明による検査ツールの一部を構成する
内部用マニピュレータを示す、図2と同様な図。
内部用マニピュレータを示す、図2と同様な図。
【図15】 図14に示す内部用マニピュレータの拡大
断面図。
断面図。
【図16】 内部用マニピュレータのための装着部を一
部断面で示した端面図。
部断面で示した端面図。
【図17】 本発明による環状空間用検査マニピュレー
タの端部平面図。
タの端部平面図。
【図18】 図17の線18−18に沿って見た環状空
間用マニピュレータの断面図。
間用マニピュレータの断面図。
【図19】 環状空間用マニピュレータの末端部の側面
図。
図。
【図20】 本発明の環状空間用検査マニピュレータの
一部を構成するワンド管の平面図。
一部を構成するワンド管の平面図。
10 ガスタービン 12 外部ケーシング 14 燃焼フロースリーブ 16 ロータ回転軸 18 アクセス開口 20 外部用マニピュレータ 22 検査ヘッド 24 遷移部品 26 多孔スリーブ 28 遷移部品本体 29 側面溶接継目 30 環状空間 32 支持キャリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01M 19/00 G01M 19/00 A (72)発明者 リチャード・マイケル・ハトレー アメリカ合衆国、ニュー・ジャージー州、 マディソン、バーネット・ロード、7番 (72)発明者 シーン・マイケル・マクドネル アメリカ合衆国、ニュー・ジャージー州、 アバディーン、エーピーティー・5−12、 ルート・34、1250番 (72)発明者 マイケル・ジョン・ボスクェット アメリカ合衆国、ニュー・ジャージー州、 ウエスト・ミルフォード、ユニオン・バレ ー・ロード、1883番 Fターム(参考) 2G024 AD05 BA21 CA22 3C007 AS14 BS09 CS02 CV08 CV10 CW08 CW10 CY39 HS27 HT04 HT22 HT24 KT01 KT05 KX07
Claims (4)
- 【請求項1】 タービンロータ回転軸の周りの外部ケー
シング(12)と、衝突スリーブにアクセスするための
前記ケーシングを貫通した少なくとも1つの開口(1
8)とを備えたガスタービンの複数の環状列燃焼器のう
ちの1つの燃焼器の衝突スリーブ(26)の外部表面を
そのままの位置で検査するための装置であって、 円弧状セグメント(36)と、前記環状列燃焼器の周り
で円周方向に移動するように前記ケーシング内で前記円
弧状セグメントを支えるためのキャリッジ(32)とを
備えたマニピュレータ(20)と、 前記円弧状セグメントによって支持されたレール(3
8)と、 該レールに沿って並進移動し、また前記ロータ回転軸に
対してほぼ垂直な第1の軸(53)の周りで前記レール
に対して旋回運動するように、前記レールによって支持
された第1アーム(44)と、 該第1アームとそれ自身とを含む平面に対して垂直な第
2の軸(67)の周りで旋回運動するように、その一方
の端部で前記第1アームに結合された第2アーム(4
6)と、 互いに垂直なパン軸(59)とチルト軸(61)の周り
で旋回運動するように、前記第2アームの反対側の端部
近くで前記第2アーム(46)により支持された検査ヘ
ッド(48)と、を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項2】 端部を接して互いに接続され、少なくと
も前記1つの燃焼器の周りに円弧状に延びる複数の個別
の円弧状セグメント(36)と、前記レールに沿って摺
動するスライダ(40)と、該スライダによって支持さ
れ、該スライダと共に前記レールに沿って摺動可能なギ
ヤボックス(42)とを含み、前記第1アーム(44)
が前記ギヤボックスに接続されており、前記ギヤボック
スが前記スライダに固定され、かつ歯車(122)を備
えるシャフト(120)を収納しており、前記ギヤボッ
クスによって支持されたモータ(124)が、前記ギヤ
ボックスと、前記第1及び第2アームと、前記検査ヘッ
ドとを前記固定シャフトの周りで回転させるために前記
歯車を駆動する、ことを特徴とする、請求項1に記載の
装置。 - 【請求項3】 前記第1アーム(44)は細長く、該第
1アームに沿って長手方向に延びる軸(45)の周りで
回転するように、前記ギヤボックスによって支持され、
モータ(150)が、前記第1アームを前記回転軸(4
5)の周りで回転させるように、前記ギヤボックスによ
り支持されている、ことを特徴とする、請求項2に記載
の装置。 - 【請求項4】 前記ギヤボックスによって支持されたケ
ーブルドラム(187)と、該ケーブルドラムから前記
第2アーム(46)に結合された駆動プーリ(184)
の周りに延びるケーブル(186)と、前記ギヤボック
スによって支持され、前記第1アームに対して前記第2
アームを回転させるように前記ケーブルを駆動するモー
タ(191)と、を含むことを特徴とする、請求項2に
記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/739356 | 2000-12-19 | ||
US09/739,356 US6414458B1 (en) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | Apparatus for robotically inspecting gas turbine combustion components |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002264050A true JP2002264050A (ja) | 2002-09-18 |
Family
ID=24971906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001385363A Withdrawn JP2002264050A (ja) | 2000-12-19 | 2001-12-19 | ガスタービン燃焼構成部品をロボット検査するための装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6414458B1 (ja) |
EP (1) | EP1216796A1 (ja) |
JP (1) | JP2002264050A (ja) |
KR (1) | KR20020050143A (ja) |
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