JP2001108430A - エーロフォイル座標測定の方法とその装置 - Google Patents
エーロフォイル座標測定の方法とその装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B11/245—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブレードの寸法や位置や姿勢を測定するのに
用いられるデジタルカメラ、改良された顕微鏡又は座標
測定機械は、所望の精度や信頼性を提供せず、高価で、
かさばり、応答が遅い。 【解決手段】 エーロフォイルブレード測定装置（１
０）はエーロフォイルブレード係合システム（１８）及
び測定システム（２０）を含む。エーロフォイルブレー
ド係合システムは取り付けられたエーロフォイルブレー
ド（１２）を測定される位置まで回転させ、そして全体
のエーロフォイルブレードが容易に測定されることを可
能にするためにエーロフォイルブレードを昇降させる。
測定システムは、エーロフォイルブレードを位置決めを
するブレード係合手段（９２）、リミットスイッチ（１
０４）、２つの位置合わせスライド（８２，８４）及び
コンピュータ制御の電動機を介して位置決めされる複数
のレーザー変位センサ（１２２，１２４）を含む測定ス
ライド（１２０）を含む。
用いられるデジタルカメラ、改良された顕微鏡又は座標
測定機械は、所望の精度や信頼性を提供せず、高価で、
かさばり、応答が遅い。 【解決手段】 エーロフォイルブレード測定装置（１
０）はエーロフォイルブレード係合システム（１８）及
び測定システム（２０）を含む。エーロフォイルブレー
ド係合システムは取り付けられたエーロフォイルブレー
ド（１２）を測定される位置まで回転させ、そして全体
のエーロフォイルブレードが容易に測定されることを可
能にするためにエーロフォイルブレードを昇降させる。
測定システムは、エーロフォイルブレードを位置決めを
するブレード係合手段（９２）、リミットスイッチ（１
０４）、２つの位置合わせスライド（８２，８４）及び
コンピュータ制御の電動機を介して位置決めされる複数
のレーザー変位センサ（１２２，１２４）を含む測定ス
ライド（１２０）を含む。
Description
（技術分野）本発明は一般的にはエーロフォイルブレー
ドに関するもので、より具体的には、エーロフォイルブ
レードの座標の測定に関する。
ドに関するもので、より具体的には、エーロフォイルブ
レードの座標の測定に関する。
【０００１】（背景技術）エーロフォイルブレード縁端
部の形状は、高い分速の回転数でまたは高圧または高温
の条件下で作動するターボ機械においては極めて重要で
ある。エーロフォイルブレードの高い性能はターボ機械
の効率を高める。エーロフォイルブレード縁端部及び表
面の寸法、位置及び姿勢を正確に決定することがブレー
ドの性能の増大を促進する。
部の形状は、高い分速の回転数でまたは高圧または高温
の条件下で作動するターボ機械においては極めて重要で
ある。エーロフォイルブレードの高い性能はターボ機械
の効率を高める。エーロフォイルブレード縁端部及び表
面の寸法、位置及び姿勢を正確に決定することがブレー
ドの性能の増大を促進する。
【０００２】エーロフォイルブレード測定システムは、
一般的にはエーロフォイルブレード位置決め装置及び別
個の測定システムを含む。デジタルカメラ、改良された
顕微鏡又は座標測定機械が、ブレードの寸法や位置や姿
勢を測定するのに用いられる。そのようなカメラや、顕
微鏡や測定機械は、所望の精度や信頼性を提供しない
し、高価で、かさばり、結果を出すのが遅い。
一般的にはエーロフォイルブレード位置決め装置及び別
個の測定システムを含む。デジタルカメラ、改良された
顕微鏡又は座標測定機械が、ブレードの寸法や位置や姿
勢を測定するのに用いられる。そのようなカメラや、顕
微鏡や測定機械は、所望の精度や信頼性を提供しない
し、高価で、かさばり、結果を出すのが遅い。
【０００３】（発明の開示）好適な実施形態では、エー
ロフォイル測定システムは、コンピュータで制御される
２つの可動位置合わせスライドと１つの可動測定スライ
ド、及びレーザーエネルギー信号を受信および発信する
適当な範囲と解像度と精度とを有する一対のレーザー変
位センサとを含む。ブレード係合手段が位置合わせスラ
イドのうちの１つに取り付けられて、測定されるエーロ
フォイルブレード縁端部に係合し位置を合わせる切欠き
を含む。第１と第２の位置合わせスライドの動きは、係
合すると、エーロフォイルブレードが適切に位置合わせ
ができた後に、２つの位置合わせスライドを後退させる
リミットスイッチ組立体により制御される。
ロフォイル測定システムは、コンピュータで制御される
２つの可動位置合わせスライドと１つの可動測定スライ
ド、及びレーザーエネルギー信号を受信および発信する
適当な範囲と解像度と精度とを有する一対のレーザー変
位センサとを含む。ブレード係合手段が位置合わせスラ
イドのうちの１つに取り付けられて、測定されるエーロ
フォイルブレード縁端部に係合し位置を合わせる切欠き
を含む。第１と第２の位置合わせスライドの動きは、係
合すると、エーロフォイルブレードが適切に位置合わせ
ができた後に、２つの位置合わせスライドを後退させる
リミットスイッチ組立体により制御される。
【０００４】作動中、測定スライドがレーザー変位セン
サを動かし、一方センサは縁端部の座標を測定してその
測定結果をコンピュータに送り戻してくる。その後、測
定はブレードの縁端部に沿っていくつかの間隔をおいた
翼幅方向高さ位置で繰り返される。結果として、このエ
ーロフォイル測定装置は、より高価でより複雑な既知の
ブレード位置決め装置を排除し、高い精度で信頼性があ
り費用効果のよいシステムを提供する。
サを動かし、一方センサは縁端部の座標を測定してその
測定結果をコンピュータに送り戻してくる。その後、測
定はブレードの縁端部に沿っていくつかの間隔をおいた
翼幅方向高さ位置で繰り返される。結果として、このエ
ーロフォイル測定装置は、より高価でより複雑な既知の
ブレード位置決め装置を排除し、高い精度で信頼性があ
り費用効果のよいシステムを提供する。
【０００５】（発明を実施するための最良の形態）図１
は、エーロフォイルブレード１２に沿ってブレードの所
望の翼幅方向間隔位置において複数の縁端部座標（図示
されていない）を測定するためのエーロフォイル座標測
定装置１０の側面図である。エーロフォイルブレード１
２は、測定されるエーロフォイルブレード１２の横断面
１６を通って延びる翼弦ライン１４を有し、エーロフォ
イルブレード１２を装置１０に取り付けるためのブレー
ド付根（図示されていない）を含む。横断面１６及び翼
弦ライン１４をより詳細に以下に記述する。
は、エーロフォイルブレード１２に沿ってブレードの所
望の翼幅方向間隔位置において複数の縁端部座標（図示
されていない）を測定するためのエーロフォイル座標測
定装置１０の側面図である。エーロフォイルブレード１
２は、測定されるエーロフォイルブレード１２の横断面
１６を通って延びる翼弦ライン１４を有し、エーロフォ
イルブレード１２を装置１０に取り付けるためのブレー
ド付根（図示されていない）を含む。横断面１６及び翼
弦ライン１４をより詳細に以下に記述する。
【０００６】装置１０はさらに、ブレード係合装置１８
及び測定装置２０を含む。ブレード係合装置１８は、取
り付け具２２及び第１端部２６と第２端部２８とを含む
回転軸２４を含む。回転軸２４は、ブレード１２及び取
り付け具２２の偏心荷重によって軸２４が回転する傾向
を最小限度にするために、ブレード横断面１６に実質的
に直交し地球の重力場（図示されていない）に実質的に
平行な対称軸線３０を有する。ブレード取り付け具２２
は、エーロフォイルブレード１２のブレード付根と係合
し、エーロフォイルブレード１２を装置１０に固定す
る。
及び測定装置２０を含む。ブレード係合装置１８は、取
り付け具２２及び第１端部２６と第２端部２８とを含む
回転軸２４を含む。回転軸２４は、ブレード１２及び取
り付け具２２の偏心荷重によって軸２４が回転する傾向
を最小限度にするために、ブレード横断面１６に実質的
に直交し地球の重力場（図示されていない）に実質的に
平行な対称軸線３０を有する。ブレード取り付け具２２
は、エーロフォイルブレード１２のブレード付根と係合
し、エーロフォイルブレード１２を装置１０に固定す
る。
【０００７】ブレード取り付け具２２は、ブレード付根
縁部３３からブレード先端縁部３４まで延びるライン３
２が対称軸線３０に実質的に平行になるようにブレード
１２を固定する。ライン３２は対称軸線３０から距離３
５の間隔を置かれる。距離３５はエーロフォイルブレー
ド１２の最も長い翼弦ライン（図示されていない）の長
さに実質的に等しい。エーロフォイルブレード縁端部３
６はエーロフォイルブレードの付根からブレード先端縁
部３４まで延びる。平面（図１には示されていない）が
ライン３２及び対称軸線３０を実質的に含み、ブレード
縁端部３６でブレード横断面１６の中央線（図示されて
いない）に実質的に接線をなす。前述の平面上の距離３
５で回転軸２４の位置決めをすれば、ブレード縁端部３
６が測定のための位置決めをされる場合に、ブレード縁
端部３６が横断面１６で第２の対称軸線３７に関して実
質的に対称になる（以下に詳述される）ように位置決め
することが可能になる。取り付け具２２は回転軸２４の
端部２６に固定される。回転軸２４は、軸受保持カラー
３８、アンギュラコンタクト玉軸受４０、摩擦組立体４
２、アンギュラコンタクト玉軸受４４、軸受予圧ばね４
６、調節カラー４８を貫通し、そして第２端部２８で終
端する。軸受保持カラー３８は、軸受保持カラー３８を
回転軸２４に固着する止ねじ（図示されていない）を含
む。カラー３８は軸受４０の内側レース（図示されてい
ない）を押圧する。軸受予圧ばね４６は、アンギュラコ
ンタクト玉軸受４４の内側レース（図示されていない）
及び調節カラー４８を押圧する。調節カラー４８の止ね
じ（図示されていない）によって、カラー４８が再び位
置決めをされて再度回転軸２４に取り付けられることが
可能になり、それによって軸受予圧ばね４６により及ぼ
されるばね力を調節することが可能になる。軸受予圧ば
ね４６により及ぼされるばね力の調節は、回転軸２４の
軸方向及び半径方向の移動を回避する。
縁部３３からブレード先端縁部３４まで延びるライン３
２が対称軸線３０に実質的に平行になるようにブレード
１２を固定する。ライン３２は対称軸線３０から距離３
５の間隔を置かれる。距離３５はエーロフォイルブレー
ド１２の最も長い翼弦ライン（図示されていない）の長
さに実質的に等しい。エーロフォイルブレード縁端部３
６はエーロフォイルブレードの付根からブレード先端縁
部３４まで延びる。平面（図１には示されていない）が
ライン３２及び対称軸線３０を実質的に含み、ブレード
縁端部３６でブレード横断面１６の中央線（図示されて
いない）に実質的に接線をなす。前述の平面上の距離３
５で回転軸２４の位置決めをすれば、ブレード縁端部３
６が測定のための位置決めをされる場合に、ブレード縁
端部３６が横断面１６で第２の対称軸線３７に関して実
質的に対称になる（以下に詳述される）ように位置決め
することが可能になる。取り付け具２２は回転軸２４の
端部２６に固定される。回転軸２４は、軸受保持カラー
３８、アンギュラコンタクト玉軸受４０、摩擦組立体４
２、アンギュラコンタクト玉軸受４４、軸受予圧ばね４
６、調節カラー４８を貫通し、そして第２端部２８で終
端する。軸受保持カラー３８は、軸受保持カラー３８を
回転軸２４に固着する止ねじ（図示されていない）を含
む。カラー３８は軸受４０の内側レース（図示されてい
ない）を押圧する。軸受予圧ばね４６は、アンギュラコ
ンタクト玉軸受４４の内側レース（図示されていない）
及び調節カラー４８を押圧する。調節カラー４８の止ね
じ（図示されていない）によって、カラー４８が再び位
置決めをされて再度回転軸２４に取り付けられることが
可能になり、それによって軸受予圧ばね４６により及ぼ
されるばね力を調節することが可能になる。軸受予圧ば
ね４６により及ぼされるばね力の調節は、回転軸２４の
軸方向及び半径方向の移動を回避する。
【０００８】ブレード昇降スライド５０は、それぞれ開
口５６及び５８を含むアーム５２及び５４を含む。回転
軸２４は、開口５６及び５８を貫通して延び、軸受４０
及び４４に支持される。軸受４０及び４４の外側レース
（図示されていない）は開口５６及び５８に取り付けら
れる。ブレード昇降スライド５０は、スライド５０を支
持する振動減衰構造体６０に摺動可能に取り付けられ
る。
口５６及び５８を含むアーム５２及び５４を含む。回転
軸２４は、開口５６及び５８を貫通して延び、軸受４０
及び４４に支持される。軸受４０及び４４の外側レース
（図示されていない）は開口５６及び５８に取り付けら
れる。ブレード昇降スライド５０は、スライド５０を支
持する振動減衰構造体６０に摺動可能に取り付けられ
る。
【０００９】回転軸２４は、ばね６２、一対のカラー６
４及び６６、摩擦座金６８、推力軸受７０及び摩擦板７
２を含む摩擦組立体４２を貫通する。摩擦板７２は、対
称軸線３０に直交して昇降スライド５０に取り付けられ
る薄い可撓性のある金属板である。カラー６６は、摩擦
座金６８が摩擦板７２及びカラー６６の両方に接触する
よう回転軸２４の周囲に位置決めされる。カラー６４
は、ばね６２をスラスト玉軸受７０に押圧するように回
転軸２４の周囲に位置決めされる。スラスト玉軸受７０
は摩擦板７２を押圧し、ばね６２と摩擦板７２との間の
好ましくない回転摩擦を回避する。カラー６４の止ねじ
（図示されていない）は、カラー６４を再び位置決めし
再度回転軸２４に取り付けることを可能にし、それによ
ってばね６２の与圧を調節して摩擦板７２により回転軸
２４にかけられる回転摩擦の量を制御する。
４及び６６、摩擦座金６８、推力軸受７０及び摩擦板７
２を含む摩擦組立体４２を貫通する。摩擦板７２は、対
称軸線３０に直交して昇降スライド５０に取り付けられ
る薄い可撓性のある金属板である。カラー６６は、摩擦
座金６８が摩擦板７２及びカラー６６の両方に接触する
よう回転軸２４の周囲に位置決めされる。カラー６４
は、ばね６２をスラスト玉軸受７０に押圧するように回
転軸２４の周囲に位置決めされる。スラスト玉軸受７０
は摩擦板７２を押圧し、ばね６２と摩擦板７２との間の
好ましくない回転摩擦を回避する。カラー６４の止ねじ
（図示されていない）は、カラー６４を再び位置決めし
再度回転軸２４に取り付けることを可能にし、それによ
ってばね６２の与圧を調節して摩擦板７２により回転軸
２４にかけられる回転摩擦の量を制御する。
【００１０】ブレード昇降スライド５０は対称軸線３０
に実質的に平行な方向に電動式で移動される。ブレード
昇降スライド５０は、測定を行うために対称軸線３０に
実質的に平行な方向にエーロフォイルブレード１２を昇
降するようにコンピュータ（図示されていない）により
制御される。
に実質的に平行な方向に電動式で移動される。ブレード
昇降スライド５０は、測定を行うために対称軸線３０に
実質的に平行な方向にエーロフォイルブレード１２を昇
降するようにコンピュータ（図示されていない）により
制御される。
【００１１】測定装置２０は第１の位置合わせスライド
８２及び第２の位置合わせスライド８４を含む。第１の
位置合わせスライド８２、は第１端部８６、第２端部８
８、及び対称軸線３０に実質的に直交し、第１端部８６
及び第２端部８８を通る対称軸線３７を含む。また、第
１の位置合わせスライド８２は第１端部８６にごく接近
して取り付けられ、エーロフォイルブレード１２に向か
って延びる“V”字型の切欠き９４（図２には示されて
いない）を含むブレード縁端部位置合わせ手段９２を含
む。切欠き９４はエーロフォイルブレード１２に係合
し、測定に適するようにエーロフォイルブレード１２を
回転させる。第１の位置合わせスライド８２は、以下に
述べられるように、対称軸線３７に平行な方向に自由に
動く滑り軸受９６に摺動可能に取り付けられる。
８２及び第２の位置合わせスライド８４を含む。第１の
位置合わせスライド８２、は第１端部８６、第２端部８
８、及び対称軸線３０に実質的に直交し、第１端部８６
及び第２端部８８を通る対称軸線３７を含む。また、第
１の位置合わせスライド８２は第１端部８６にごく接近
して取り付けられ、エーロフォイルブレード１２に向か
って延びる“V”字型の切欠き９４（図２には示されて
いない）を含むブレード縁端部位置合わせ手段９２を含
む。切欠き９４はエーロフォイルブレード１２に係合
し、測定に適するようにエーロフォイルブレード１２を
回転させる。第１の位置合わせスライド８２は、以下に
述べられるように、対称軸線３７に平行な方向に自由に
動く滑り軸受９６に摺動可能に取り付けられる。
【００１２】第２の位置合わせスライド８４は、第１端
部９８及び第２端部１００を含み、滑り軸受９６を摺動
可能に支持する。第２の位置合わせスライド８４は、対
称軸線３７に実質的に平行な方向に電動式で動き、コン
ピュータ（図示されていない）により制御される。第２
の位置合わせスライド８４は、第２の位置合わせスライ
ド８４から対称軸線３７に直交して延びるアーム１０２
を含む。
部９８及び第２端部１００を含み、滑り軸受９６を摺動
可能に支持する。第２の位置合わせスライド８４は、対
称軸線３７に実質的に平行な方向に電動式で動き、コン
ピュータ（図示されていない）により制御される。第２
の位置合わせスライド８４は、第２の位置合わせスライ
ド８４から対称軸線３７に直交して延びるアーム１０２
を含む。
【００１３】リミットスイッチ組立体１０４は、オフモ
ードとオンモ−ドとを含み、第１の位置合わせスライド
の第２端部８８及び第２の位置合わせスライドの第２端
部１００にごく接近して装置１０上に配置される。リミ
ットスイッチ組立体１０４はスイッチ１０６及び調節可
能なスイッチ作動器１１０を含む。スイッチ１０６は、
アーム１０２に取り付けられ、第１の位置合わせスライ
ド８２及びアーム１０２の間の空隙１１２中に延びる。
スイッチ作動器１１０は、第１の位置合わせスライドの
第２端部８８に取り付けられる。リミットスイッチ組立
体１０４は、アーム１０２と第１の位置合わせスライド
８２の間の空隙１１２にまたがる押圧ばね１１４も含
む。ばね１１４は、図１に示されるように、スイッチ組
立体１０４をオフモードに保持するためにバイアスをか
けられる。スイッチ作動器１１０は、押圧ばね１１４が
圧縮されリミットスイッチ組立体１０４をオンモードに
するとき、スイッチ１０６に接続するよう調節される。
スイッチ作動器１１０の調節では、スイッチ組立体１０
４をオフモードからオンモードに切り替えるのに必要な
ばね１１４からの力の強さを変更する。
ードとオンモ−ドとを含み、第１の位置合わせスライド
の第２端部８８及び第２の位置合わせスライドの第２端
部１００にごく接近して装置１０上に配置される。リミ
ットスイッチ組立体１０４はスイッチ１０６及び調節可
能なスイッチ作動器１１０を含む。スイッチ１０６は、
アーム１０２に取り付けられ、第１の位置合わせスライ
ド８２及びアーム１０２の間の空隙１１２中に延びる。
スイッチ作動器１１０は、第１の位置合わせスライドの
第２端部８８に取り付けられる。リミットスイッチ組立
体１０４は、アーム１０２と第１の位置合わせスライド
８２の間の空隙１１２にまたがる押圧ばね１１４も含
む。ばね１１４は、図１に示されるように、スイッチ組
立体１０４をオフモードに保持するためにバイアスをか
けられる。スイッチ作動器１１０は、押圧ばね１１４が
圧縮されリミットスイッチ組立体１０４をオンモードに
するとき、スイッチ１０６に接続するよう調節される。
スイッチ作動器１１０の調節では、スイッチ組立体１０
４をオフモードからオンモードに切り替えるのに必要な
ばね１１４からの力の強さを変更する。
【００１４】また、装置１０は、振動減衰構造体６０に
摺動可能に取り付けられた電動式の測定スライド１２０
及び測定スライド１２０に電動式で摺動可能に取り付け
られた第２の位置合わせスライド８４を含む。測定スラ
イド１２０及び第２の位置合わせスライド８４は、両方
とも対称軸線３７に実質的に平行な方向の動きを制御す
るコンピュータにより制御される。
摺動可能に取り付けられた電動式の測定スライド１２０
及び測定スライド１２０に電動式で摺動可能に取り付け
られた第２の位置合わせスライド８４を含む。測定スラ
イド１２０及び第２の位置合わせスライド８４は、両方
とも対称軸線３７に実質的に平行な方向の動きを制御す
るコンピュータにより制御される。
【００１５】図２はエーロフォイル座標測定装置１０の
平面図である。一対のレーザー変位センサ１２２及び１
２４が測定スライド１２０に配設される。レーザー変位
センサ１２２及び１２４のそれぞれは、対称軸線３７に
対して約４５度の角度でエーロフォイルブレード１２の
方に向かってレーザーエネルギー信号１２６及び１２８
を発するように取り付けられる。また、レーザー変位セ
ンサ１２２及び１２４のそれぞれは、レーザー変位セン
サ１２２および１２４の各測定範囲の中心が対称軸線３
７上の実質的に同一の位置に位置するように、配設され
る。一方のレーザーセンサからの反射レーザーエネルギ
ーが他方のレーザーセンサを混乱させるであろうから、
レーザー変位センサ１２２及び１２４は同時に作動させ
ることはできない。レーザー変位センサ１２２は、レー
ザーセンサ１２４が放射して測定を実行中には作動しな
い。レーザー変位センサ１２４も同様に作動する。レー
ザー変位センサ１２２及び１２４は、そのビーム光路中
の最も接近した対象までの距離に直線的に比例する電圧
を継続的に出力する。コンピュータはこの電圧を測定
し、その電圧を距離に変換する。
平面図である。一対のレーザー変位センサ１２２及び１
２４が測定スライド１２０に配設される。レーザー変位
センサ１２２及び１２４のそれぞれは、対称軸線３７に
対して約４５度の角度でエーロフォイルブレード１２の
方に向かってレーザーエネルギー信号１２６及び１２８
を発するように取り付けられる。また、レーザー変位セ
ンサ１２２及び１２４のそれぞれは、レーザー変位セン
サ１２２および１２４の各測定範囲の中心が対称軸線３
７上の実質的に同一の位置に位置するように、配設され
る。一方のレーザーセンサからの反射レーザーエネルギ
ーが他方のレーザーセンサを混乱させるであろうから、
レーザー変位センサ１２２及び１２４は同時に作動させ
ることはできない。レーザー変位センサ１２２は、レー
ザーセンサ１２４が放射して測定を実行中には作動しな
い。レーザー変位センサ１２４も同様に作動する。レー
ザー変位センサ１２２及び１２４は、そのビーム光路中
の最も接近した対象までの距離に直線的に比例する電圧
を継続的に出力する。コンピュータはこの電圧を測定
し、その電圧を距離に変換する。
【００１６】平面１４０は対称軸線３０（図１に示す）
を実質的に含み、ブレード縁端部３６におけるブレード
横断面１６の中央線（図示されていない）に実質的に接
する。平面１４０上の距離３５に回転軸２４を位置決め
することで、ブレード縁端部３６が測定位置にあると
き、ブレード縁端部３６での横断面１６を対称軸線３７
に関して実質的に対称になるように位置決めすることが
可能になる。
を実質的に含み、ブレード縁端部３６におけるブレード
横断面１６の中央線（図示されていない）に実質的に接
する。平面１４０上の距離３５に回転軸２４を位置決め
することで、ブレード縁端部３６が測定位置にあると
き、ブレード縁端部３６での横断面１６を対称軸線３７
に関して実質的に対称になるように位置決めすることが
可能になる。
【００１７】別の実施形態では、レーザーセンサ１２２
及びレーザーセンサ１２４は、レーザーエネルギー信号
１２６及びレーザーエネルギー信号１２８が対称軸線３
７に対して４５度より大きい角度でエーロフォイルブレ
ード１２の方へ向けられるように取り付けられる。この
実施形態では、ブレード係合手段（図示されていない）
が、翼弦ライン１４が対称軸線３７に実質的に平行にな
るようにエーロフォイルブレードを回転させるために用
いられる。この実施形態は、エーロフォイルブレード１
２の全体の横断面の測定を可能にするが、エーロフォイ
ルブレード縁端部（図２には示されていない）の詳細な
測定を可能にはしない。
及びレーザーセンサ１２４は、レーザーエネルギー信号
１２６及びレーザーエネルギー信号１２８が対称軸線３
７に対して４５度より大きい角度でエーロフォイルブレ
ード１２の方へ向けられるように取り付けられる。この
実施形態では、ブレード係合手段（図示されていない）
が、翼弦ライン１４が対称軸線３７に実質的に平行にな
るようにエーロフォイルブレードを回転させるために用
いられる。この実施形態は、エーロフォイルブレード１
２の全体の横断面の測定を可能にするが、エーロフォイ
ルブレード縁端部（図２には示されていない）の詳細な
測定を可能にはしない。
【００１８】操作において、ブレード１２がブレード取
り付け具２２に挿入される。ブレード取り付け具２２
は、測定される所望のブレードの間隔をおいた翼幅方向
部分でエーロフォイルブレード縁端部が対称軸線３７に
接近するように手動で回転される。測定スライド１２０
は、それぞれレーザー変位センサ１２２及び１２４の発
せられたレーザービーム１２６及び１２８の交叉がエー
ロフォイルブレード縁端部（図２には示されていない）
にごく接近したところに生ずるように、コンピュータに
より初めに位置決めされる。コンピュータは第２の位置
合わせスライド８４をエーロフォイルブレード１２の方
へ駆動する。第２の位置合わせスライド８４が動くにつ
れ、押圧ばね１１４は第１の位置合わせスライド８２を
第２の位置合わせスライド８４に実質的に平行な方向へ
動かす結果となる。ブレード縁端部位置合わせ手段９２
は、第１の位置合わせスライド８２の第１端部８６に取
り付けられ、“V”字型の切欠き９４を含んでいる。第
２の位置合わせスライド８４をブレード１２の方へコン
ピュータ制御で移動させることで、第１の位置合わせス
ライド８２及び切欠き９４をブレード１２の方へ駆動す
ることになる。切欠き９４はエーロフォイルブレード１
２のブレード縁端部を捕捉する。第１の位置合わせスラ
イド８２がブレード１２の方へ強制的に動かされるにつ
れて、ブレード１２の縁端部は、摩擦組立体４２の抑制
トルクに打ち勝って回転軸２４を回転させ、対称軸線３
７の方へ動かされる。切欠き９４がエーロフォイルブレ
ード１２のエーロフォイルブレード縁端部に底で突き当
たるとき、押圧ばね１１４が圧縮され、スイッチ作動器
１１０がスイッチ１０６と接触し結果としてリミットス
イッチ組立体１０４がオンモードになる。リミットスイ
ッチ組立体１０４のオンモードはコンピュータに感知さ
れ、コンピュータが第２の位置合わせスライド８４の動
きを止める。コンピュータは第２の位置合わせスライド
８４を後退させ、これにより第１の位置合わせスライド
８２及び付属の位置合わせ手段９２を押圧ばね１１４を
介して後退させる。ここで、エーロフォイルブレード１
２が縁端部座標を測定するために適するように位置決め
される。
り付け具２２に挿入される。ブレード取り付け具２２
は、測定される所望のブレードの間隔をおいた翼幅方向
部分でエーロフォイルブレード縁端部が対称軸線３７に
接近するように手動で回転される。測定スライド１２０
は、それぞれレーザー変位センサ１２２及び１２４の発
せられたレーザービーム１２６及び１２８の交叉がエー
ロフォイルブレード縁端部（図２には示されていない）
にごく接近したところに生ずるように、コンピュータに
より初めに位置決めされる。コンピュータは第２の位置
合わせスライド８４をエーロフォイルブレード１２の方
へ駆動する。第２の位置合わせスライド８４が動くにつ
れ、押圧ばね１１４は第１の位置合わせスライド８２を
第２の位置合わせスライド８４に実質的に平行な方向へ
動かす結果となる。ブレード縁端部位置合わせ手段９２
は、第１の位置合わせスライド８２の第１端部８６に取
り付けられ、“V”字型の切欠き９４を含んでいる。第
２の位置合わせスライド８４をブレード１２の方へコン
ピュータ制御で移動させることで、第１の位置合わせス
ライド８２及び切欠き９４をブレード１２の方へ駆動す
ることになる。切欠き９４はエーロフォイルブレード１
２のブレード縁端部を捕捉する。第１の位置合わせスラ
イド８２がブレード１２の方へ強制的に動かされるにつ
れて、ブレード１２の縁端部は、摩擦組立体４２の抑制
トルクに打ち勝って回転軸２４を回転させ、対称軸線３
７の方へ動かされる。切欠き９４がエーロフォイルブレ
ード１２のエーロフォイルブレード縁端部に底で突き当
たるとき、押圧ばね１１４が圧縮され、スイッチ作動器
１１０がスイッチ１０６と接触し結果としてリミットス
イッチ組立体１０４がオンモードになる。リミットスイ
ッチ組立体１０４のオンモードはコンピュータに感知さ
れ、コンピュータが第２の位置合わせスライド８４の動
きを止める。コンピュータは第２の位置合わせスライド
８４を後退させ、これにより第１の位置合わせスライド
８２及び付属の位置合わせ手段９２を押圧ばね１１４を
介して後退させる。ここで、エーロフォイルブレード１
２が縁端部座標を測定するために適するように位置決め
される。
【００１９】第２の位置合わせスライド８４が後退した
後、コンピュータはレーザー変位センサ１２２を作動さ
せ、そしてコンピュータは対称軸線３７に実質的に平行
な方向に測定スライド１２０をブレード１２の方へ駆動
する。測定スライド１２０がエーロフォイルブレード１
２の方へ駆動されるに伴って、レーザー変位センサ１２
２がエーロフォイルブレード１２に向ってレーザーエネ
ルギー信号１２６を発し、エーロフォイルブレード１２
からの反射信号（図示されていない）を受信する。スラ
イド１２０がエーロフォイルブレード１２の方へ駆動さ
れるに従って、センサ１２２の出力電圧及びスライド１
２０の位置が繰り返しコンピュータによって記録され
る。
後、コンピュータはレーザー変位センサ１２２を作動さ
せ、そしてコンピュータは対称軸線３７に実質的に平行
な方向に測定スライド１２０をブレード１２の方へ駆動
する。測定スライド１２０がエーロフォイルブレード１
２の方へ駆動されるに伴って、レーザー変位センサ１２
２がエーロフォイルブレード１２に向ってレーザーエネ
ルギー信号１２６を発し、エーロフォイルブレード１２
からの反射信号（図示されていない）を受信する。スラ
イド１２０がエーロフォイルブレード１２の方へ駆動さ
れるに従って、センサ１２２の出力電圧及びスライド１
２０の位置が繰り返しコンピュータによって記録され
る。
【００２０】測定スライド１２０が所望の距離を移動し
たら、コンピュータはそれからレーザーセンサ１２２の
作動を停止させ、レーザーセンサ１２４を作動させる。
次いで、コンピュータは測定スライド１２０の動きの方
向を逆転させスライド１２０を後退させ、同時にセンサ
１２４がレーザーエネルギー信号１２８をエーロフォイ
ルブレード１２に向けて発し、エーロフォイルブレード
１２から反射信号を受信するに伴って、測定スライド１
２０の位置及びセンサ１２４の出力電圧を繰り返して記
録する。測定スライド１２０がその始動位置に戻った
後、次にコンピュータは記録された情報及び測定システ
ムの既知の形状寸法からその部分の縁端部の座標を計算
する。
たら、コンピュータはそれからレーザーセンサ１２２の
作動を停止させ、レーザーセンサ１２４を作動させる。
次いで、コンピュータは測定スライド１２０の動きの方
向を逆転させスライド１２０を後退させ、同時にセンサ
１２４がレーザーエネルギー信号１２８をエーロフォイ
ルブレード１２に向けて発し、エーロフォイルブレード
１２から反射信号を受信するに伴って、測定スライド１
２０の位置及びセンサ１２４の出力電圧を繰り返して記
録する。測定スライド１２０がその始動位置に戻った
後、次にコンピュータは記録された情報及び測定システ
ムの既知の形状寸法からその部分の縁端部の座標を計算
する。
【００２１】エーロフォイルブレード１２の次の部分の
縁端部座標が測定できるように、対称軸線３０に実質的
に平行な方向へエーロフォイルブレード１２を動かすた
めにコンピュータはブレード昇降スライド５０を駆動す
る。
縁端部座標が測定できるように、対称軸線３０に実質的
に平行な方向へエーロフォイルブレード１２を動かすた
めにコンピュータはブレード昇降スライド５０を駆動す
る。
【００２２】この昇降及び測定プロセスは、所望の翼幅
方向間隔位置における縁端部座標が記録されるまで繰り
返され、その後、エーロフォイルブレード１２が装置１
０から取り外されるように、コンピュータはブレード昇
降スライド５０を元の位置に後退させる。
方向間隔位置における縁端部座標が記録されるまで繰り
返され、その後、エーロフォイルブレード１２が装置１
０から取り外されるように、コンピュータはブレード昇
降スライド５０を元の位置に後退させる。
【００２３】エーロフォイルブレードを測定するための
上記の測定装置は、費用効果がよく精度が高い。本装置
は、一組の位置合わせスライドと組み合わさって、測定
されるエーロフォイルブレードを自動的にしかも確実に
位置決めするブレード係合手段を含む。さらに、本装置
は、現在使用されている他のエーロフォイルブレード測
定装置に比べた場合に、廉価で信頼性がある位置決め装
置を用いている。したがって、費用効果のよい正確なエ
ーロフォイル測定装置が提供される。
上記の測定装置は、費用効果がよく精度が高い。本装置
は、一組の位置合わせスライドと組み合わさって、測定
されるエーロフォイルブレードを自動的にしかも確実に
位置決めするブレード係合手段を含む。さらに、本装置
は、現在使用されている他のエーロフォイルブレード測
定装置に比べた場合に、廉価で信頼性がある位置決め装
置を用いている。したがって、費用効果のよい正確なエ
ーロフォイル測定装置が提供される。
【００２４】本発明は様々な特定の実施態様に関してこ
れまで記述されたが、当業者は本発明が請求項の精神及
びその範囲内で変更を伴って実施することができること
を理解するであろう。
れまで記述されたが、当業者は本発明が請求項の精神及
びその範囲内で変更を伴って実施することができること
を理解するであろう。
【図１】エーロフォイル座標測定装置の概略側面図であ
る。
る。
【図２】図１に示されるエーロフォイル座標測定装置の
概略平面図である。
概略平面図である。
Claims (20)
- 【請求項１】 ブレード昇降スライド（５０）と、ブレ
ード取り付け具（２２）と、該ブレード昇降スライド及
び該ブレード取り付け具に接続された回転軸（２４）と
を含むブレード係合システム（１８）、並びにブレード
位置合わせ手段（９２）と、対称軸線（３７）を有する
第１の位置合わせスライド（８２）と、該第１の位置合
わせスライドと摺動可能に接する第２の位置合わせスラ
イド（８４）と、該第２の位置合わせスライドと摺動可
能に接する測定スライド（１２０）及びエーロフォイル
ブレード部分の座標を測定するために該測定スライドに
配設された複数のレーザー変位センサ（１２２，１２
４）とを含む測定システム（２０）を含む装置（１０）
を用いて該エーロフォイルブレード部分の座標を測定す
る方法であって、 エーロフォイルブレード（１２）を前記ブレード係合シ
ステムに固定する段階、および前記エーロフォイルブレ
ードを自動的に測定するために前記測定システムを用い
る段階を備えてなる方法。 - 【請求項２】 さらに、前記ブレード係合システム（１
８）及び前記測定システム（２０）を振動減衰構造体
（６０）に取り付ける段階を備えてなる請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】 前記ブレード昇降スライド（５０）は第
１の移動方向を有し、前記第２の位置合わせスライド
（８４）は第２の移動方向を有し、対称軸線（３７）は
該第２の移動方向に概して平行であって、さらに、前記
ブレード昇降スライドの前記第１の移動方向と、前記第
２の位置合わせスライドの前記第２の移動方向と、およ
び前記測定スライド（１２０）の前記第２の移動方向と
をコンピュータで制御する段階を備えてなる請求項１に
記載の方法。 - 【請求項４】 前記複数の変位センサ（１２２，１２
４）は発せられたレーザーエネルギー信号が前記エーロ
フォイルブレード（１２）のところで交叉するようにレ
ーザーエネルギー信号（１２６，１２８）を受信および
発信するように構成されていて、さらに、前記第１の位
置合わせスライドの対称軸線（３７）に対して約４５度
の角度で複数のレーザー変位センサを配設する段階を備
えてなる請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記エーロフォイルブレード（１２）は
エーロフォイルブレード縁端部（３６）を有しており、
さらに、前記エーロフォイルブレード縁端部は前記第１
の位置合わせスライドの対称軸線（３７）に関して実質
的に対称になるように、ブレード縁端部位置合わせ手段
（９２）を用いて前記エーロフォイルブレード縁端部を
回転させる段階を備えてなる請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 前記測定システム（２０）は、前記第２
の位置合わせスライド（８４）に取り付けられたスイッ
チ（１０６）と、前記第１の位置合わせスライド（８
２）に取り付けられたリミットスイッチ作動器（１１
０）と、および前記第１の位置合わせスライドと前記第
２の位置合わせスライドとの間に取り付けられた押圧ば
ね（１１４）とを含むリミットスイッチ組立体（１０
４）を含んでおり、さらに、前記ブレード位置合わせ手
段が前記エーロフォイルブレード（１２）に底で突き当
たったときに前記スイッチを作動させるように前記リミ
ットスイッチ作動器（１１０）を調節する段階を備えて
なる請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 さらに、前記ブレード係合システム（１
８）は、前記回転軸（２４）を無制限に回転させること
を回避する摩擦組立体（４２）を含んでいて、さらに、
前記回転軸が前記ブレード縁端部位置合わせ手段（９
２）により回転され、また前記ブレード縁端部位置合わ
せ手段が後退したとき前記回転軸位置が定置した状態を
維持することが可能になるように前記摩擦組立体を調整
する段階を備えてなる請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 前記エーロフォイルブレード（１２）
は、前縁（３６）を含む測定される前記エーロフォイル
ブレードの各部分を通って延びる翼弦ライン（１４）を
含んでいて、さらに、測定される前記エーロフォイルブ
レードの前記前縁における前記翼弦ラインが前記第１の
位置合わせスライド（８２）の前記対称軸線（３７）と
一致するように前記ブレード縁端部位置合わせ手段（９
２）を用いて前記エーロフォイルブレード縁端部を回転
させる段階を備えてなる請求項４に記載の方法。 - 【請求項９】 前記第１の位置合わせスライド（８２）
は、前記第２の移動方向と概して平行な対称軸線（３
７）を有していて、さらに、前記第１の位置合わせスラ
イドの対称軸線に対して４５度より大きい角度で前記レ
ーザー変位センサ（１２２，１２４）を前記装置（１
０）に配設する段階を備えてなる請求項３に記載の方
法。 - 【請求項１０】 エーロフォイルブレード縁端部（３
６）を有するエーロフォイルブレード（１２）のエーロ
フォイルブレード部分の座標を測定する装置（１０）で
あって、 第１の移動方向を有するブレード昇降スライド（５０）
と、ブレード取り付け具（２２）と、および前記ブレー
ド昇降スライド及び前記ブレード取り付け具（２２）に
接続された回転軸（２４）とを有し、前記エーロフォイ
ルブレードを受止めるよう構成されたブレード係合装置
（１８）、並びに第２の移動方向を有する第１の位置合
わせスライド（８２）と、前記エーロフォイルブレード
縁端部の位置合わせをするよう構成されたブレード縁端
部位置合わせ手段（９２）と、および前記エーロフォイ
ルブレードを測定するために配置された複数のレーザー
変位センサ（１２２，１２４）とを有し、前記ブレード
縁端部位置合わせ手段は前記位置合わせスライドに取り
付けられ、前記第１の位置合わせスライドは対称軸線
（３７）を備えている、前記エーロフォイルブレード部
分の座標を測定するよう構成された測定装置（２０）を
備えていることを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 さらに、前記測定装置（２０）が前記
第１の位置合わせスライド（８２）を位置決めするため
の第２の位置合わせスライド（８４）を有していて、前
記第２の位置合わせスライドは前記第１の位置合わせス
ライドに摺動可能に接していることを特徴とする請求項
１０に記載の装置（１０）。 - 【請求項１２】 さらに、前記測定装置（２０）は測定
スライド（１２０）を有し、前記センサ（１２２，１２
４）は前記測定スライド上に配設され、前記測定スライ
ドは前記第２の位置合わせスライド（８４）に摺動可能
に接していることを特徴とする請求項１１に記載の装置
（１０）。 - 【請求項１３】 前記複数のレーザー変位センサ（１２
２，１２４）が、レーザーエネルギー信号（１２６，１
２８）を受信及び発信するよう構成されており、前記複
数のレーザー変位センサは２つのレーザー変位センサを
備え、前記２つの変位センサから発せられた前記レーザ
ーエネルギー信号が前記第１の位置合わせスライド（８
２）の前記対称軸線（３７）上の共通の点で交叉するこ
とを特徴とする請求項１０に記載の装置（１０）。 - 【請求項１４】 さらに、前記レーザー変位センサ（１
２２，１２４）は測定範囲を有し、前記２つの変位セン
サからの前記発せられたレーザーエネルギー信号（１２
６，１２８）が各変位センサの前記測定範囲の中心で交
叉することを特徴とする請求項１３に記載の装置（１
０）。 - 【請求項１５】 前記第１の位置合わせスライド（８
２）が、前記第２の移動方向と概して平行な対称軸線
（３７）を有しており、前記レーザー変位センサ（１２
２，１２４）は前記第１の位置合わせスライドの対称軸
線に対して約４５度の角度で前記測定スライド（１２
０）に配設されていることを特徴とする請求項１２に記
載の装置（１０）。 - 【請求項１６】 さらに、前記測定装置（２０）は前記
第２の位置合わせスライド（８４）に対する前記第１の
位置合わせスライド（８２）の動きを監視するためのリ
ミットストップスイッチ組立体（１０４）を有してい
て、前記リミットストップスイッチ組立体は前記第２の
位置合わせスライドに取付けられた第１スイッチ（１０
６）、前記第１の位置合わせスライドに取付けられた調
節可能なリミットスイッチ作動器、および前記第１の位
置合わせスライドと前記第２の位置合わせスライドとの
間に取付けられた押圧ばね（１１４）を備えていること
を特徴とする請求項１１に記載の装置（１０）。 - 【請求項１７】 さらに、前記測定装置（２０）と前記
ブレード係合装置（１８）とを支持する振動減衰構造体
（６０）、並びに、前記第２の位置合わせスライド（８
４）の前記第２の移動方向と、前記測定スライド（１２
０）の前記第２の移動方向と、および前記ブレード昇降
スライド（５０）の前記第１の移動方向とを制御するよ
う構成されたコンピュータを備えていることを特徴とす
る請求項１０に記載の装置（１０）。 - 【請求項１８】 前記第１の移動方向に概して平行な対
称軸線（３０）を有する前記回転軸（２４）が、測定さ
れるブレード縁端部（３６）におけるエーロフォイルブ
レード断面（１６）が前記第１の位置合わせスライド
（８２）の対称軸線（３７）に関して実質的に対称にな
るよう回転される構成になっていることを特徴とする請
求項１４に記載の装置（１０）。 - 【請求項１９】 前記第１の位置合わせスライド（８
２）が前記第２の移動方向に概して平行な対称軸線（３
７）を有していて、前記レーザー変位センサ（１２２，
１２４）が前記第１の位置合わせスライドの対称軸線に
対して４５度より大きい角度で前記測定スライド（１２
０）に取付けられていることを特徴とする請求項１２に
記載の装置（１０）。 - 【請求項２０】 前記エーロフォイルブレード（１２）
が、測定される前記エーロフォイルブレードの各部分を
通って延びる翼弦ライン（１４）を有していて、前記回
転軸（２４）は前記翼弦ラインの部分が前記発せられた
レーザーエネルギー信号(１２６，１２８)の前記交叉す
る点と実質的に一致するように、前記エーロフォイルブ
レード縁端部（３６）を回転させるよう構成されている
とを特徴とする請求項１３に記載の装置（１０）。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/375,108 US6209216B1 (en) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | Methods and apparatus for measuring airfoil coordinates |
| US09/375108 | 1999-08-16 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001108430A true JP2001108430A (ja) | 2001-04-20 |
| JP2001108430A5 JP2001108430A5 (ja) | 2007-09-20 |
| JP5036931B2 JP5036931B2 (ja) | 2012-09-26 |
Family
ID=23479529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000240530A Expired - Fee Related JP5036931B2 (ja) | 1999-08-16 | 2000-08-09 | エーロフォイル座標測定の方法とその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6209216B1 (ja) |
| EP (1) | EP1077361B1 (ja) |
| JP (1) | JP5036931B2 (ja) |
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