JPS60210323A - タ−ビンブレ−ド自動歪取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービンブレード自動歪取り装置に関するＯ 第１図に示す翼根部０２、腹部０３、背部０４よりなる
タービンブレード０１は、鍛造成形後、歪取りを行い次
の機械工程へ送られている。

従来はこの歪取り作業を゛油圧ラムを配置した比較的簡
単な治具を用い又、作業者が手動で実施しており、また
歪取り工程も第２図〜第６図に示すように数種類の歪を
取る作業にわかれ、非常な作業者の熟練が必要であり、
かつ、油圧ラム（油圧２００　ｋｇｌｃｒｌ　Ｉａ上）
を用いるため安全性にも問題があった。第２図、第３図
はそり歪取り作業を示し、第４図はねじれ、第５図はす
ぼみ、第６図は開きの歪取り作業を示す。各図において
、０５は加圧駒、０６は受け駒を示す。

本発明は上記の如き不具合に鑑みてなされたもので、歪
取り作業を完全自動化し、コストの低減、熟練者に依存
することな（歪取り作業が可能であり、かつ安全性確保
等を図り得る自動歪取り装置を提供することを目的とし
、ブレードのプロファイル測定に、非接触光学変位計を
用い、直ちに結果をフィードバックして演算し、歪取り
装置に指令出来る制御計を有し、多種のアクチュエータ
からなる機構系で、ブレードに発生する各種歪（そり、
開き、すほみ、ねじれ）を連続して歪取り修正を可能と
したことを特徴とする。

以下、本発明の好適な実施例について説明する。

第７図に本発明装置の構成を示す。

ベース板２の上に支柱３が両側にたてられ、中央にはレ
ール３４が敷設されている。支柱３間にガーダレール４
を渡しており、ガーダレール４にはブレード把持機構５
及び９がそれぞれ両端に配され、モータ駆動により、ガ
ーダレール４上を走行可能な構造になっている。走行位
置はパルスモータを使用して位置決めするか又は変位計
を利用して正確に位置決め出来る構造である。以下、可
動部はすべて同様に位置制御可能な構造である。

ブレード把持機構５の下部には回転リング６が回動可能
に配されており、ブレード１の根本部（翼根部）をシリ
ンダ７．８により押し伺は固定出来る構造となっている
。

ブレード把持機構９の下部には回転リング１０が回動可
能に配されており、シリンダ１１．１２によりブレード
１の翼部な把持出来る構造となっている。なお、シリン
ダ１１．１２はそれぞれ先端に、翼部を全長にわたり°
、把持出来る最大公約数的な形状をした駒を有している
。

ガーダレール４にはもうひとつ、中央部に走行可能な台
車１３が取付けてあり、下部にはガーダレール４と直角
方向に作動するスライド１４を有している。さらに、ス
ライド１４には油圧ラム１５．１６．１７がそれぞれ一
列に並べて配置してあり、スライド１４を移動する事に
より、油圧ラム群の先端部に取り付けた加圧駒３６．３
７．３８のいずれか・を使用するかを選択可能な構造と
している。

３５はブレード１が加圧された時に駒より外れるのを防
止するためのガードである。

レール３４の上を走行出来る台車３３には、第７図の手
前より、まず、上下に昇降可能なスライド３２が固定さ
れており、その上端にはブレード１の背画部中央付近の
形状に合わせて曲面加工された受台２９を有している。

押付はリンク３０はビンを介して受台２９に回動可能に
取付けられており、シリンダ３１を突出する事により、
押付はリンク３０の先端（ゴム製）が受台２９０曲面部
中央を加圧する構造である。

次に左右スライド２８が配され、上部に上下スライド２
７，４２を搭載している。上下スライド２７．４２には
それぞれ非接触式の光学変位計（市販品）が塔載しであ
る。

次に左右スライド２３，２４を配し、その上部にはそれ
ぞれ前後スライド４３．４４、またその上部には上下ス
ライド２１．２２を有しており、上下スライド２１，２
２０各先端部はそれぞれ、受駒４０，３９を取付けであ
る。

次に左右スライド２０を配し、その上部には、前後スラ
イド２９および上下スライド１８を配している。上下ス
ライド１８は昇降のみでなく、受駒４１がどの方向にも
旋回出来るよつ１８０度旋同機能を持っている。

次に第１図〜第７図に従い作用について説明する。

１）まず、タービンブレード１を背部を下にして受台２
９にセットする。

２）シリンダ３１を突出して、押付はリンク３０の先端
ゴム部でブレード°１の腹部を加圧固定する。

３）台車３３をブレード１が把持機構５．９の中心線に
一致する位置まで走行させる。

４）上下スライド３２をブレードｌが回転リング６．１
０の中心線に一致する高さまで上昇させる。

５）把持機能５．９をブレード１を把掲出来る位置まで
、それぞれ内側へ走行させる。

６）回転リング１０をＡレード１のねじれ角度に応じて
シリンダ１１．１２がそれぞれ正しく把持出来る角度ま
で旋回させ、シリンダ１１．１２を突出し、ブレード１
を把持する。

７）シリンダ３１を引込め、押伺はリンク３０はブレー
ド１を開放する。

８）上下スライド３２を下降させ、受台２９がブレード
・−１より離れる。

９）把持機構９を把持機構５の回転リング６の中に設け
た当て板にブレード１の翼根部が突当るまで内側へ走行
させる。

１０）シリンダ７．８をそれぞれ押伺け、翼根部な固定
する（ブレード翼根部は鍛造直後でもかなりの精度が期
待でき、通常、シリンダ７．８に対応する位置に当て板
（ゲージ）を用いる事により再現性良く把持出来る）。

１１）シリンダ１１．１２を引込め、把持機構９を外側
へ走行し、ブレード１より抜去る。これによりブレード
１は翼根部を把持機構５にクランプされ、片持ちで把持
された状態となる。

１２）次に、台車３３を左右スライド２８の中心がブレ
ード１の中心線と合致する位置に走行させる。

１３）左右スライド２８をブレードのプロファイル測定
位置（通常、ブレードの長手方向５〜６点）まで移動さ
せ、その測定位置でブレード１０羽根部断面が垂直とな
るよう、回転リング６を旋回させる。

１４）上下スライド２７．４２を上昇、下降する事によ
り、ブレード１０羽根部断面形状を背、腹同時に測定す
る。

１５）以下、必要な測定点を１記１３）〜１４）項を繰
返し測定する。

１６）マイコンを搭載した制御系により、自動的に歪の
種類（第２図〜第６図の側）程度が演算され、次に成す
べき動作を指令して来る。

１７）そり歪の場合（第２．３図） １７−１　左右スライド２’３．２４の中心がブレード
１の中心線と合致する位置まで台車３３を走行させる。

１７−２　制御系より指令された位置に受駒３９．４０
が正しく当るように左右スライド２３．２４、前後スラ
イド４３．４４を走行させ位置決めする。

１７−３　同時に回転リング６をブレード１の加圧部が
正しく油圧ラムに押される角度まで旋回位置決めする。

１７−４　台車１３を油圧ラムがブレード１の加圧部を
正しく押す位置まで走行し、スライド１４は油圧ラム１
５を選択するよう走行させる。

１７−５　上下スライド２１．２２を受駒３９．４０が
ブレード１０所定当り位置に当るまで上昇させる（この
時の当り検出は磁気センサー等を用いた現物倣い方式が
望ましい。

１７−６　油圧ラム１５を下降させ、加圧駒３６をブレ
ード１の加圧位置に適当な加圧力（数）（ｇ）で押付け
る。

１７−７　シリンダ７．８を引込め、ブレード１を開放
する。但し、ブレード１は、加圧駒３６と受駒３９．４
０により保持され、ガード３５により、ガードされた状
態となっている。

１７−８　油圧ラム１５に制御系より指令された加圧力
、又は変位（押下げ）量を与え、ブレード１に加圧力を
加える。

１７−９　この際ブレード１の両端は、上方へはね上が
るが、通常、回転リング顛干渉するまろ ではね上る程ではない。不一必要なら把持機構５．９は
それぞれ外側へブレード１より逃げておけば良い。

１７−１０また万一、ブレード１が受駒３９．４０より
加圧された事により、すべり、外れ飛ぶ力が加わっても
、ガード３５により防止出来る。

１７−１１油圧ラム１５を引上げ、加圧駒３６が適当な
圧力（数ｋｇ）でブレード１を保持している状態（１７
−７の状態）まで戻す。

１７−１２把持機構９をブレード１を把持出来る位置ま
で走行させ、シリンダ１１．１２により把持する。

１７−１３油圧ラム１５及び上下スライド２１．２２を
それぞれ上下させ、ブレード１を開放する。

１７−１４把持機構９を把持機構５の回転リング６の中
に設けた当て板にブレード１の翼根部が突当るまで内側
へ走行させる（上記９）と同様である）。

１７−１５シリンダ７．８を突出し、翼根部を固定する
（上記１０）と同じ）。

１７−１６シリンダ１１，１２を引込め、把持機構９を
外側へ走行し、ブレード１より抜き去る（上記１１）と
同じ）。

１７−１７これで、ブレード１は歪取りの前に把持機構
５により片持ちにて把持されたと同じ状態となる。

１７−１８上記１２）〜１６）を再度実施し、歪取り前
に比べてどのように修正されたかを測定し、測定、演算
の説明は省略する。

１９）ねじれ歪の場合（第４図） １９−１　受駒３９又は４０と油圧ラム１５の加圧駒３
６とで演算された適正なブレード腹、背部を対応させて
はさみ、加圧固定する。

１９−２　把持機構９を内側へ走行させ、ねじり位置を
シリンダ１１．１２により把持する０１９−３　この場
合、把持機構５の回転リング６内のシリンダ７．８は翼
根部をクランプしたままで良い（そり歪修正時のように
両端のはね上りがないため）。

１９−４　回転リング１０を演算された値だけ旋回させ
、ブレード１をねじる。

１９−５　把持機構９、油圧ラム１５、受駒３９（又は
４０）を開放し、測定工程に移る。

２０）開き歪の場合（第６図） ２０−１　受駒４工と加圧駒３７を選択し、歪取り部に
位置決めし、油圧ラム１６により、ブレード１の腹部を
加圧し、歪取りを行う（この場合も把持機構５は翼根部
をクランプしたままで良い）。

２１）すぼみ歪の場合（第５図） ２１−１　受駒４１と加圧駒３７又は３８を選択する。

２１−２　この場合はブレード１は腹部を下側に向ける
事になるので受駒４工は９０度旋回させるか又は任意の
角度に位置決めする（歪取りを行う位置のブレード断面
形状により駒の当て方が異なる）。

２１−３　この場合も把持機構５は翼根部をクランプし
たままでよい。

以上で、全ての歪修正の場合の説明をしたが、回転リン
グ６は各種位置決めのたびに制御系より命令を受け加圧
駒、受駒が適正に、腹、背部に当るようその回転角度を
変化させているのである。

２２）制御系により歪量が許容範囲であると判断される
と、台車３３が走行し、受台２９のラインがブレード１
を受け取りに行く。　′ ２３）セットした逆の順序でブレード１を開放し、作業
者のいる手前側へ戻してくる。

次に本発明の効果について述べる。

本発明装置を実用化する事により、従来の手作業による
歪取り作業が省人化でき、品質の安定化、速度アップに
よる工期縮減、コスト低減及び危険なプレス作業を完全
自動化するため、安全面でも大きな効果を発揮する。

また、この作業を手作業で実施する場合、作業者には相
当な年月２要して培われた熟練と、一種の“感”的なひ
らめきが必要で、決して誰にでも簡単に習得し得る作業
ではなかったが、本発明装置及びシステムによればスイ
ッチ操作のみで簡単かつ完全に実施出来る大ぎな効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はタービンブレードの斜視図、第２図、第３図は
そり歪取り要領を示す斜視図、第４図はねじれ歪取り斜
視図、第５図はすぼみ歪取りの斜視図、第６図は開き歪
取りの斜視図、第７図は本発明装置の構成を示す斜視図
である。 １・１ブレード、２−−ベース板、３Ｓ−支柱、４・・
ガーダレール、５．９・・ブレード把持機構、６．１０
・・回転リング、７．８．１１、工２．３１拳ｅシリン
ダ、１３．３３・・台車、１４．３２１１やスライド、
１５．１６．１７・・油圧ラム、１８．２１．２２．２
７．４２・Φ」二下スライド、１９．４３．４４−０前
後スライド、２０．２８．２３．２４．２８・・左右ス
ライド、２９・・受台、３０＃・押伺げリンク、３４・
・レール、３５・・ガード、３６．３７．３８・φ加圧
駒、３９．４０．４１φ・受げ駒。 第１頁の続き ［相］発明者野村　純治 高砂市荒井町新浜２丁目１番１号　三菱重工業株式会社
高砂製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マイコン等を利用した演算機能付の制御系と連結され、
   タービンブレードの鍛造工程後の複雑な各種歪取り作業
   を自動的に行うための複数の受け駒及び加圧駒を上記制
   御系よりの指令により自由に選択できる各種スライドを
   備え、歪取り作業後も上記タービンブレードを取外すこ
   となく、その断面形状を非接触で測定する変位計を具備
   し、その測定結果を上記制御系にフィードバックし、次
   の動作を演算し、選択可能としたことを特徴とするター
   ビンブレード自動歪取り装置。