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TLV・TTS保全と検査メールマガジン

2012/01/17 Vol.07

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□□□  TLV・TTSメールマガジン Vol.07
□ ~ 保全と検査に革新を ~ 2012年01月17日
株式会社テイエルブイ http://www.tlv.com/ 
有限会社ティティエス http://www.tts-inspection.com/
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これまでも様々なレーザー計測技術についてご紹介してきましたが、今号では
レーザー技術を応用した新たなシステムとして「レーザー平面(平坦)度計測
技術」をご紹介します。

直進性の高いレーザーと高精度なセンサの組合せで、あらゆる形状平面を
スピーディ且つ精密に計測できます。

また、前号ご紹介した、タービンなどのボア(内径)・シリンダ部のセンター
位置を、スピーディ且つ正確に計測できる「レーザーボアアライメント測定
技術」。その後、多くのお問い合わせをいただきました。

その中でも、特に多く寄せられた「他の事例も知りたい」というご要望に
お応えし、今号では“樹脂押出機のシリンダアライメントへの適用事例”を
ご紹介します。


今月は、以上の2つの内容でお届けします。
それでは、今年最初にお届けする「保全と検査」メールマガジン。
是非ご覧ください。

▽ INDEX ▽
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□■【新製品】
   最新レーザー技術でスピーディ&高精度な平面(平坦)度計測
  ~ レーザー平坦度計測システム レバライン ~
    高い直進性レーザーと高精度なセンサであらゆる形状平面の計測が可能

□■【技術紹介】
   最新レーザー技術でボア部のセンター位置を迅速・正確に計測
  ~ レーザーボアアライメントSV事例(続編) ~
    こんなところでも活躍しています“樹脂押出機への適用事例”をご紹介

☆ 編集後記(新年のご挨拶)

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□【新製品】最新レーザー技術でスピーディ&高精度な平面(平坦)度計測
┃ ~ レーザー平坦度計測システム レバライン ~
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レーザー技術を応用した新しいシステムとして、平面状態を計測する
「平坦度計測システムレバライン」が開発されました。

レバラインは直進性の高いレーザーと高精度なセンサの組み合わせで、各設備
のフランジ合わせ面や基礎、加工機のテーブルやベッドなど、広範囲にわたる
平面をスピーディー且つ高精度に計測することが可能です。

計測結果は面の状態として、数値データおよび3次元でPC上に表示することが
できます。

以下のような装置や設備に有効です。

 ・熱交換器の接続フランジ
 ・設備基礎の平坦度測定
 ・発電風車タワー等鉄塔の接続フランジ
 ・抄紙機サクション部のプレートやボックスの位置
 ・ギヤボックスなどの半割ケーシングの合わせ面のギャップ確認
 ・マシンツールベッドとツールアームの直交度
 ・CNCマシンの表面平行度
 ・垂直プロペラ取付部のフランジ

▽ 従来の計測方法と問題点
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従来の平坦度計測には、建設現場の測量にも用いられるYレベルやトランシッ
ト(セオドライト)が使用されていました。

Yレベルやトランシットは土地の測量などにも使用される機器で、設置面に対
する機器の高さや、広い範囲の全体像を把握するのには適していますが、機
器の一部など小さな面の平坦度や微小な高さ変化の把握にはあまり向いてい
ません。

Yレベルやトランシットを用いた計測では、平面上のある場所にスケールを立
て、その目盛りをオートレベルで読み取ります。
他の場所も同様に高さを測定し、それぞれの高さを比較することで、全体の
平坦度を算出します。

この方式では人が目盛りを読み取るため誤差が生じやすく、精密な測定
(0.2mm以上の精度)は一般的に難しいといわれています。
それよりも精密にレベルを合わせる場合は0.02mm/mの精度を持つ水準器も併
用することになります。

また、記録は手書きで取る上に、平坦度を算出するための計算も人が行うため
時間がかかり計算ミスが発生する可能性もありました。


※従来方法の問題点の詳細はこちら↓
http://www.tts-inspection.com/tts_j/levalign02.html

▽ レーザー平坦度計測システム:レバライン
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◆測定原理

レバラインは、1軸のレーザーを用いて平面の平坦度を計測するため、回転
レーザーを採用しています。精密に水平にセットされた専用のレーザー発射器
よりレーザーを照射し、そのレーザーを回転させることで、測定対象物の上に
レーザー測定面を作ります。

検出はレーザー検出器で行います。マグネットベースなどの治具にセット
されたレーザー検出器を測定点に設置し、レーザー発射器より照射されたレー
ザーを受信してデータを取得します。

順次、別の測定点でもデータを取得し、それぞれの高さの差を検出します。
その取得データを組み合わせることで、設備の平坦度をコンピュータにより
自動算出するのです。


◆計測範囲

レーザーの照射距離は20mであるため、測定面の中心にレーザーをセットでき
れば、直径40mの範囲まで一度に計測することが可能です。


◆計測精度

基準となるレーザー発射器のレベル出し精度は、0.02mm/mと非常に高精度
です。
更に、鉛直方向にもレーザーを照射することができるため、平面と柱の直交関係
などを測定することも可能です。


◆計測結果

測定結果は、それぞれの測定ポイントの数値ならびに2Dまたは3Dのグラフィッ
クデータでの表示も可能です。

また、結果の表示方法も、回転レーザー面を基準として、高さの変化を平坦度
として表示する(レーザー基準)、あるいは、全測定点のうち3点を選択し、
その3点を通る平面を基準面として、他の測定点の高さ(平坦度)を表示する
など、一度測定してしまえば、状況に応じて表示方法を選択することも可能
です。


※レーザー平坦度計測システム測定原理の詳細はこちら↓
http://www.tts-inspection.com/tts_j/levalign03.html

※測定方法の詳細はこちら↓
http://www.tts-inspection.com/tts_j/levalign04.html


▽ 適用アプリケーション例
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レバラインの適応アプリケーションとしては、以下のものが挙げられます。

◆シェル&チューブ熱交換器フランジ

シェルアンドチューブの熱交換器フランジは合わせ面の平坦度が非常に重要と
なる設備です。平坦度が悪いと運転中に漏れが発生することがあるからです。

従来は、特殊治具とダイヤルゲージで測定していましたが、測定設備が非常に
大掛かりとなり、且つ、セットアップに多大な時間を要してしまいます。

そこで、レバラインを導入したところ、セッティングなどの時間が大幅に短縮
され、全体の計測時間が従来の1/3程度になりました。また、レーザーの直進
性により、治具のタワミなどの影響もなくなり、測定精度も大幅に向上しま
した。


◆マシンケーシング(半割):上半・下半のギャップと表面形状の測定

タービンなどのケーシングの合わせ面管理も重要です。
上半と下半の合わせ面の形状が異なると、蒸気漏れなどのリスクが発生しま
す。

従来は、合わせ面に光明丹などを塗布し、接触面を確認していましたが、
当たり具合は把握できても、その変形量は定量的に掴むことはできませんでし
た。しかし、レバラインの導入により、正確に設備の状況を把握することが
できるようになりました。


------>>各種機器への適用事例について詳しく説明しています
http://www.tts-inspection.com/tts_j/levalign05.html


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□【技術紹介】最新レーザー技術でボア部のセンター位置を迅速・正確に計測
┃ ~ レーザーボアアライメントSV事例(続編) ~
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▽ はじめに
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前号でご紹介した、タービンなどのボア(内径)・シリンダ部のセンター位置
をスピーディ且つ正確に計測できる「レーザーボアアライメント測定技術」。

測定技術と、その技術を熟知したスーパーバイザー(SV)と計測機器を派遣
するサービス、及びその導入事例をご紹介しましたが、
今号ではその続編として、“樹脂押出機のシリンダアライメントへの適用
事例”をご紹介します。


▽ おさらい:従来方法の問題点
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従来はボアアライメントを行う際、ピアノ線・鉛線やダミーシャフト・
マンドレル等が利用されていました。

ピアノ線を用いた測定は計測に必要な機器類が簡便で済みますが、ピアノ線を
基準ボアに対して精密にセットすることは難しく、セッティングに時間を要し
ます。
さらには、ピアノ線をセットしたあとは対象装置内部で他の作業ができなく
なるといった作業性の問題点もあります。


※従来方法の問題点の詳細はこちら↓
http://www.tts-inspection.com/tts_j/turbine_room02.html

※レーザーボアアライメント測定技術の詳細はこちら↓
http://www.tts-inspection.com/tts_j/turbine_room03.html


▽ 樹脂押出機はアライメント作業が困難な設備
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今回事例をご紹介する押出機は、上述の装置内部で作業ができないケースに
該当します。
半割形状ではなくトンネル形状のケーシングを持つため、ピアノ線を張って
しまうと内部に手を入れて作業を行うことは困難です。

樹脂押出機とは、モーター・減速機・押出機(スクリュー/シリンダ)から
なる樹脂成形等に使用される設備です。
減速機にスクリューが取り付けられており、回転によりシリンダの中の樹脂
に熱を加えながら押し出し・加工していきます。


▽ 樹脂押出機への適用事例
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あるお客様で、運転中にスクリューとシリンダの接触(カジリ)が発生し、
製品である樹脂に金属成分が混入してしまうという問題が発生しました。

従来このお客様では、アライメント計測の際、ピアノ線やダミーシャフトを
使用せず、各シリンダ(サポート部)と減速機の高さレベルを確認、及び
シリンダを連結しているフランジの四方向のギャップを確認することで、
アライメントを実施していました。

カジリの原因としてはミスアライメントも考えられるため、原因究明と対策
立案のため、レーザーボアアライメントSVが導入されました。

レーザー計測機器“センターライン”を用いて計測した結果、同様の設備と
比較すると数倍となる約5mmもの大きなズレが減速機軸(スクリュー軸)と
シリンダのボア中心との間に発生していることがわかりました。

メンテナンス後、再度組み立てを行う際には、センターラインを活用し、
シリンダボアのアライメントを計測しながら実施しました。
その結果、カジリが軽減され、樹脂の品質上も問題なく運転することが
可能になりました。


------>>樹脂押出機への適用事例について詳しく説明しています
http://www.tts-inspection.com/tts_j/turbine_room05.html


※発電用蒸気タービンへの適用事例はこちら↓
http://www.tts-inspection.com/tts_j/turbine_room04.html


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☆ 編集後記
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最後までお読みいただきありがとうございます。

改めまして、本年もよろしくお願い致します。
今年は辰年。龍は強くて立派なものという意味合いが強く、龍にちなんだ
“ことわざ”にも、「出世」「活躍」といった成長を意味するものが数多く
あります。この一年が皆様にとっても幸多き飛躍の年になるよう、心から
願っております。

さて、TLVとTTSが共同で発行しております、保全・メンテナンス専門の
当メールマガジン【保全と検査】。一昨年末の創刊以来早や一年が過ぎま
した。毎回お届けする度に、多くのお問い合わせをいただいております。
これからも引き続き、皆様のお役に立つ情報をお届けして参りますので、
ご愛読のほどよろしくお願い致します。


次回の『保全と検査』メールマガジンは、3月13日(火)配信の予定です。
どうぞお楽しみに。


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☆リンク先をご覧いただけない環境の方には、同内容の資料をお送りして
おります。ご希望の資料を明記の上、ccc@tlv.comまでご連絡下さい。
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