JP2002326150A - 翼面研磨装置およびこれを用いた研磨方法 - Google Patents
翼面研磨装置およびこれを用いた研磨方法Info
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- JP2002326150A JP2002326150A JP2001133839A JP2001133839A JP2002326150A JP 2002326150 A JP2002326150 A JP 2002326150A JP 2001133839 A JP2001133839 A JP 2001133839A JP 2001133839 A JP2001133839 A JP 2001133839A JP 2002326150 A JP2002326150 A JP 2002326150A
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 翼面を有する製品であって、特にロストワッ
クス精密鋳造法で製造する蒸気タービン用静翼の翼面を
人手を掛けずに精度良く研磨する装置および研磨方法を
提供する。 【解決手段】３次元的に位置決めされるテーブル２と、
被研磨物１を把持固定する把持治具を具備した汎用多関
節ロボット４と、ベルトグラインダー５を有することを
特徴とする翼面研磨装置であり、前記３次元的に位置決
めされるテーブル２上で被研磨物１の翼面の図面上の基
準点と前記把持治具とを関連付け、前記把持治具により
被研磨物１を把持した汎用多関節ロボット４を該基準点
に対して変換した翼面に沿って移動させ前記ベルトグラ
インダー５により、被研磨物１の翼面を研磨することを
特徴とする研磨方法である。
クス精密鋳造法で製造する蒸気タービン用静翼の翼面を
人手を掛けずに精度良く研磨する装置および研磨方法を
提供する。 【解決手段】３次元的に位置決めされるテーブル２と、
被研磨物１を把持固定する把持治具を具備した汎用多関
節ロボット４と、ベルトグラインダー５を有することを
特徴とする翼面研磨装置であり、前記３次元的に位置決
めされるテーブル２上で被研磨物１の翼面の図面上の基
準点と前記把持治具とを関連付け、前記把持治具により
被研磨物１を把持した汎用多関節ロボット４を該基準点
に対して変換した翼面に沿って移動させ前記ベルトグラ
インダー５により、被研磨物１の翼面を研磨することを
特徴とする研磨方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、翼面を有する製品
の研磨装置および研磨方法に関する。特に、翼面を有す
る製品が、消失模型を使用した精密鋳造によって製造す
る、蒸気タービン用静翼に関するものである。
の研磨装置および研磨方法に関する。特に、翼面を有す
る製品が、消失模型を使用した精密鋳造によって製造す
る、蒸気タービン用静翼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】精密鋳造法のうちでも、特に、ロストワ
ックス精密鋳造法は寸法精度の高い鋳造製品を得ること
ができるので、機械加工が不可能もしくは簡略化できる
複雑な形状の各種の部材の製造に多く採用されている。
ックス精密鋳造法は寸法精度の高い鋳造製品を得ること
ができるので、機械加工が不可能もしくは簡略化できる
複雑な形状の各種の部材の製造に多く採用されている。
【０００３】精密鋳造法によって製造する翼面を有する
蒸気タービン用静翼については、蒸気タービンの発電量
の増大また、熱効率の向上のため翼長が長くなりつつあ
る。このため、蒸気タービン用静翼の製造においては、
より重量が重くなりハンドリングが大変で、それを取扱
う作業員にも過大な負荷が掛かるという問題点があっ
た。
蒸気タービン用静翼については、蒸気タービンの発電量
の増大また、熱効率の向上のため翼長が長くなりつつあ
る。このため、蒸気タービン用静翼の製造においては、
より重量が重くなりハンドリングが大変で、それを取扱
う作業員にも過大な負荷が掛かるという問題点があっ
た。
【０００４】前記ハンドリングについては、蒸気タービ
ン用静翼は表面を蒸気がながれるためより効率をあげる
ためには、表面を蒸気の流路方向すなわち翼長に対して
垂直方向に研磨することが必要であった。この場合、翼
面の研磨は人手により被研磨製品を持ち、翼面に沿って
ベルトグラインダーにより研磨する方法がとられてい
た。さらに、人の負荷の軽減策として、エアーバランサ
ーに製品を取り付ける方法も取られているが、翼長が長
くなる、例えば６００ｍｍを超えるような場合には、人
手により翼面に合わせて研磨する場合には人の負荷に合
わせ、その形状精度が悪くなるという問題点もあった。
ン用静翼は表面を蒸気がながれるためより効率をあげる
ためには、表面を蒸気の流路方向すなわち翼長に対して
垂直方向に研磨することが必要であった。この場合、翼
面の研磨は人手により被研磨製品を持ち、翼面に沿って
ベルトグラインダーにより研磨する方法がとられてい
た。さらに、人の負荷の軽減策として、エアーバランサ
ーに製品を取り付ける方法も取られているが、翼長が長
くなる、例えば６００ｍｍを超えるような場合には、人
手により翼面に合わせて研磨する場合には人の負荷に合
わせ、その形状精度が悪くなるという問題点もあった。
【０００５】また、ロストワックス精密鋳造品の研磨作
業は、製品部に残った湯口をベルトグラインダー、砥石
等を使って研磨する作業が主体である。これを装置化し
た例が特開平４−１３５５９号に開示されているが、こ
れは、被加工物の湯口を自動研磨する装置であり製品そ
のものには適用できないものであった。従って、蒸気タ
ービン用静翼のように大型の製品であって、翼面を研磨
する作業を装置化する要望が強かった。
業は、製品部に残った湯口をベルトグラインダー、砥石
等を使って研磨する作業が主体である。これを装置化し
た例が特開平４−１３５５９号に開示されているが、こ
れは、被加工物の湯口を自動研磨する装置であり製品そ
のものには適用できないものであった。従って、蒸気タ
ービン用静翼のように大型の製品であって、翼面を研磨
する作業を装置化する要望が強かった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したような問題点
を解消し、翼面を有するロストワックス精密鋳造法で製
造する蒸気タービン用静翼の翼面を研磨する場合、特
に、その全長が６００mmを超える製品を研磨するの場合
に、人手を掛けずに精度良く研磨する装置および研磨方
法を提供することを目的とする。本発明は、ロストワッ
クス精密鋳造法で製造する蒸気タービン用静翼用の研磨
装置として開発したもであるが、これに限らず翼面有し
ている製品であって、翼面研磨が必要である製品にも適
用することができる。
を解消し、翼面を有するロストワックス精密鋳造法で製
造する蒸気タービン用静翼の翼面を研磨する場合、特
に、その全長が６００mmを超える製品を研磨するの場合
に、人手を掛けずに精度良く研磨する装置および研磨方
法を提供することを目的とする。本発明は、ロストワッ
クス精密鋳造法で製造する蒸気タービン用静翼用の研磨
装置として開発したもであるが、これに限らず翼面有し
ている製品であって、翼面研磨が必要である製品にも適
用することができる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上述した問
題点を解消するため種々検討するうちに、蒸気タービン
用静翼の翼表面形状が、図面上で翼面外の基準点からの
位置による数点の基準断面として規定されており、翼面
の研磨が翼長方向と垂直方向であることに着目してなさ
れたものである。
題点を解消するため種々検討するうちに、蒸気タービン
用静翼の翼表面形状が、図面上で翼面外の基準点からの
位置による数点の基準断面として規定されており、翼面
の研磨が翼長方向と垂直方向であることに着目してなさ
れたものである。
【０００８】具体的に本発明は、翼面を有した製品を研
磨する装置において、３次元的に位置決めされるテーブ
ルと、被研磨物を把持固定する把持治具を具備した汎用
多関節ロボットと、ベルトグラインダーを有することを
特徴とする翼面研磨装置であり、前記３次元的に位置決
めされるテーブル上で被研磨物の翼面の図面上の基準点
と前記把持治具とを関連付け、前記把持治具により被研
磨物を把持した汎用多関節ロボットを該基準点に対して
変換した翼面に沿って移動させ前記ベルトグラインダー
により、被研磨物の翼面を研磨することを特徴とする研
磨方法である。また、被研磨物が消失性模型を用いた鋳
造製品であることを特徴とする研磨装置および研磨方法
である。さらに、好ましくは、鋳造製品が蒸気タービン
用静翼であり、翼長が６００mm以上であることを特徴と
している。すなわち、人手で取り扱うには重く翼長全体
の形状精度が問題となる大きさである。
磨する装置において、３次元的に位置決めされるテーブ
ルと、被研磨物を把持固定する把持治具を具備した汎用
多関節ロボットと、ベルトグラインダーを有することを
特徴とする翼面研磨装置であり、前記３次元的に位置決
めされるテーブル上で被研磨物の翼面の図面上の基準点
と前記把持治具とを関連付け、前記把持治具により被研
磨物を把持した汎用多関節ロボットを該基準点に対して
変換した翼面に沿って移動させ前記ベルトグラインダー
により、被研磨物の翼面を研磨することを特徴とする研
磨方法である。また、被研磨物が消失性模型を用いた鋳
造製品であることを特徴とする研磨装置および研磨方法
である。さらに、好ましくは、鋳造製品が蒸気タービン
用静翼であり、翼長が６００mm以上であることを特徴と
している。すなわち、人手で取り扱うには重く翼長全体
の形状精度が問題となる大きさである。
【０００９】
【発明の実施の形態】上述したように本発明の重要な特
徴は、蒸気タービン用静翼の翼表面形状が、翼面外の図
面上基準点からの位置による数点の基準断面として規定
されており、翼面の研磨が翼長方向と垂直方向であるこ
とに着目し、３次元的に位置決めするテーブルと、汎用
多関節ロボットとを組み合せ、これらの位置関係および
動作により、ベルトグラインダーを使用して翼面を研磨
することにある。研磨工具としては、ベルトグラインダ
ーに限定したものでなく、翼面に沿って回転するもの、
例えば研削砥石などを使用できることは明らかである。
徴は、蒸気タービン用静翼の翼表面形状が、翼面外の図
面上基準点からの位置による数点の基準断面として規定
されており、翼面の研磨が翼長方向と垂直方向であるこ
とに着目し、３次元的に位置決めするテーブルと、汎用
多関節ロボットとを組み合せ、これらの位置関係および
動作により、ベルトグラインダーを使用して翼面を研磨
することにある。研磨工具としては、ベルトグラインダ
ーに限定したものでなく、翼面に沿って回転するもの、
例えば研削砥石などを使用できることは明らかである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例と図面に基づいて説明
する。なお、本発明は、ロストワックス精密鋳造法で製
造する蒸気タービン用静翼用の研磨装置として開発した
もであるが、これに限らず翼面有している製品であっ
て、翼面研磨が必要である製品にも適用することができ
る。さらに、製品形状がＣＡＤデータ等の位置座標とし
て規定されている製品であって、研磨が必要な製品にも
応用できる。図１は本発明に係わる研磨装置の平面図で
ある。また、図２は本発明に係わる研磨装置の側面図で
ある。本研磨装置は蒸気タービン用静翼１をセットする
３次元的に位置決めするテーブル２、被研磨物である該
静翼を把持固定する把持治具３を具備した汎用多関節ロ
ボット４と、ベルトグラインダー装置５から構成されて
いる。本装置には、位置決めテーブル２が２基設置され
ているが、これは連続運転のための外段取り用である。
また、ベルトグラインダー装置５も２基設置されている
が、研磨ベルトの粒度を換えて荒研磨、仕上研磨に使い
分けているが製品仕様によっては１基であってもよい。
する。なお、本発明は、ロストワックス精密鋳造法で製
造する蒸気タービン用静翼用の研磨装置として開発した
もであるが、これに限らず翼面有している製品であっ
て、翼面研磨が必要である製品にも適用することができ
る。さらに、製品形状がＣＡＤデータ等の位置座標とし
て規定されている製品であって、研磨が必要な製品にも
応用できる。図１は本発明に係わる研磨装置の平面図で
ある。また、図２は本発明に係わる研磨装置の側面図で
ある。本研磨装置は蒸気タービン用静翼１をセットする
３次元的に位置決めするテーブル２、被研磨物である該
静翼を把持固定する把持治具３を具備した汎用多関節ロ
ボット４と、ベルトグラインダー装置５から構成されて
いる。本装置には、位置決めテーブル２が２基設置され
ているが、これは連続運転のための外段取り用である。
また、ベルトグラインダー装置５も２基設置されている
が、研磨ベルトの粒度を換えて荒研磨、仕上研磨に使い
分けているが製品仕様によっては１基であってもよい。
【００１１】図３に蒸気タービン用静翼１を３次元的に
位置決めするテーブル２上に載せた時の把持治具３との
関連を示す。通常、蒸気タービン用静翼１の形状特に、
翼表面形状を規定するのは図面上では基準点（図示せ
ず）から位置における断面の位置座標としてあらわされ
る。従って、まず被研磨物である蒸気タービン用静翼１
を前記基準断面板１０（最低２ヶ所）に載せ、３次元的
な位置決めをし、ついで該テーブル上に図面上の基準点
位置から設定された位置（把持治具固定板１１）に把持
治具３を持ってゆき、この位置で被研磨物を固定把持す
ることにより、翼面の基準点と前記３次元的に位置決め
するテーブル２とが関連付けられたことになる。把持治
具３には汎用多関節ロボット４に取り付けるために位置
の設定された軸部１２がある。本発明に係わる研磨装置
では、把持治具３は、被研磨物である蒸気タービン用静
翼の両端に取り付けられるが、被研磨物の形状によって
種々のものが考えられる。図４にベルトグラインダー装
置による研磨状況の模式図を示す。
位置決めするテーブル２上に載せた時の把持治具３との
関連を示す。通常、蒸気タービン用静翼１の形状特に、
翼表面形状を規定するのは図面上では基準点（図示せ
ず）から位置における断面の位置座標としてあらわされ
る。従って、まず被研磨物である蒸気タービン用静翼１
を前記基準断面板１０（最低２ヶ所）に載せ、３次元的
な位置決めをし、ついで該テーブル上に図面上の基準点
位置から設定された位置（把持治具固定板１１）に把持
治具３を持ってゆき、この位置で被研磨物を固定把持す
ることにより、翼面の基準点と前記３次元的に位置決め
するテーブル２とが関連付けられたことになる。把持治
具３には汎用多関節ロボット４に取り付けるために位置
の設定された軸部１２がある。本発明に係わる研磨装置
では、把持治具３は、被研磨物である蒸気タービン用静
翼の両端に取り付けられるが、被研磨物の形状によって
種々のものが考えられる。図４にベルトグラインダー装
置による研磨状況の模式図を示す。
【００１２】次に、具体的な動作を説明する。 人手により上述のように被研磨物を設置し、位置決め把
持固定する。ついで、把持治具３の軸部１２を汎用多関
節ロボットに把持させ、被研磨物の翼表面をベルトグラ
インダー面へ移動させ、翼長に垂直方向すなわち、翼面
にそって動作させることにより研磨する。次に、順次研
磨ベルト幅分移動させて連続して全翼面を研磨する。研
磨完了後の被研磨物は位置決めテーブルに戻されて１作
業工程が完了する。ここで、位置決めテーブル２が２基
設置されている場合には、連続して次の被研磨物の研磨
作業ができる。また、汎用多関節ロボットの動作につい
ては、予め教示（ティーチング）が必要であるが、図面
上で翼表面形状を規定するのは基準点からの位置におけ
る断面の位置座標であることから、前述のように、この
位置座標と関連付けて取り付けられた場合には、該教示
が座標としての動作となるため容易にできる効果もあ
る。
持固定する。ついで、把持治具３の軸部１２を汎用多関
節ロボットに把持させ、被研磨物の翼表面をベルトグラ
インダー面へ移動させ、翼長に垂直方向すなわち、翼面
にそって動作させることにより研磨する。次に、順次研
磨ベルト幅分移動させて連続して全翼面を研磨する。研
磨完了後の被研磨物は位置決めテーブルに戻されて１作
業工程が完了する。ここで、位置決めテーブル２が２基
設置されている場合には、連続して次の被研磨物の研磨
作業ができる。また、汎用多関節ロボットの動作につい
ては、予め教示（ティーチング）が必要であるが、図面
上で翼表面形状を規定するのは基準点からの位置におけ
る断面の位置座標であることから、前述のように、この
位置座標と関連付けて取り付けられた場合には、該教示
が座標としての動作となるため容易にできる効果もあ
る。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の研磨装置
および研磨方法によれば、大型の蒸気タービン用静翼を
人手を介することがなく、翼曲面の精度が高くまた、信
頼性高い製品を容易に製造することができるため、工業
上有用な発明である。
および研磨方法によれば、大型の蒸気タービン用静翼を
人手を介することがなく、翼曲面の精度が高くまた、信
頼性高い製品を容易に製造することができるため、工業
上有用な発明である。
【図１】本発明に係わる研磨装置の平面図である。
【図２】本本発明に係わる研磨装置の側面図である。
【図３】蒸気タービン用静翼と３次元的に位置決めする
テーブルおよび把持治具との関連を示す図である。
テーブルおよび把持治具との関連を示す図である。
【図４】ベルトグラインダー装置による研磨状況の模式
図である。
図である。
蒸気タービン用静翼 ３次元的に位置決めするテーブル 把持治具 汎用多関節ロボット ベルトグラインダー装置 １０．基準断面板 １１．把持治具固定板 １２．軸部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C049 AA05 AB01 AB04 CA01 CA03 CB03 3C058 AA05 AB01 AB04 CA01 CA03 CB03 3G002 GA08 GB00
Claims (4)
- 【請求項１】 翼面を有した製品を研磨する装置におい
て、３次元的に位置決めするテーブルと、被研磨物を把
持固定する把持治具を具備した汎用多関節ロボットと、
ベルトグラインダーを有していることを特徴とする翼面
研磨装置。 - 【請求項２】 前記３次元的に位置決めされるテーブル
上で被研磨物の翼面の図面上の基準点と前記把持治具と
を関連付け、前記把持治具により被研磨物を把持した汎
用多関節ロボットを該基準点に対して変換した翼面に沿
って移動させ前記ベルトグラインダーにより、被研磨物
の翼面を研磨することを特徴とする請求項１記載の翼面
研磨装置を用いた研磨方法。 - 【請求項３】 被研磨物が消失性模型を用いた鋳造製品
であることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。 - 【請求項４】 被研磨物が消失性模型を用いた鋳造製品
であることを特徴とする請求項２に記載の研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001133839A JP2002326150A (ja) | 2001-05-01 | 2001-05-01 | 翼面研磨装置およびこれを用いた研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001133839A JP2002326150A (ja) | 2001-05-01 | 2001-05-01 | 翼面研磨装置およびこれを用いた研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002326150A true JP2002326150A (ja) | 2002-11-12 |
Family
ID=18981632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001133839A Pending JP2002326150A (ja) | 2001-05-01 | 2001-05-01 | 翼面研磨装置およびこれを用いた研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002326150A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010174876A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Tajima:Kk | タービンブレードの加工方法とその装置、タービンブレードの固定装置 |
| CN104750025A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-01 | 华中科技大学无锡研究院 | 一种机器人砂带磨削系统中的自动后退方法 |
| CN109822437A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-05-31 | 广东利迅达机器人系统股份有限公司 | 一种用于智能锁面板的抛光设备 |
| CN111360591A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-07-03 | 珞石（北京）科技有限公司 | 一种采用砂带补偿自动化柔性打磨开刃工艺方法 |
| CN113427368A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-09-24 | 吉林大学 | 工具自动更换的复杂曲面机器人智能磨抛系统及控制方法 |
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| CN115138830A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-10-04 | 安徽祥东高端装备股份有限公司 | 一种化工用大型镍铝青铜双吸叶轮的铸造工艺 |
| TWI785758B (zh) * | 2021-08-24 | 2022-12-01 | 迅智自動化科技股份有限公司 | 自動研磨系統及自動研磨方法 |
| CN115488734A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-20 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种压气机转子叶片缘板面倒角加工方法 |
| CN116000787A (zh) * | 2023-03-27 | 2023-04-25 | 陕西联信材料科技有限公司 | 一种航空飞机叶片自动化抛光机器人 |
| WO2023123207A1 (zh) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 | 无锡透平叶片有限公司 | 一种燃机叶片型面表面提高表面光洁度的工艺方法 |
-
2001
- 2001-05-01 JP JP2001133839A patent/JP2002326150A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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