JP2013245963A - 回転翼の形状測定方法および形状測定システムならびに塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転翼の表面におけるレーザー光の乱反射を防止して、回転翼の形状を精度よく測定することができる回転翼の形状測定方法と、当該形状測定方法に用いる形状測定装置および該形状測定装置に用いる塗布装置を提供する。
【解決手段】インペラ１０に、反射防止材４を塗布する反射防止材塗布工程と、反射防止材４を塗布したインペラ１０に対して測定補助光を照射し、投影された干渉縞を撮影し、干渉縞の撮影データに基づきインペラ１０の３次元形状を算出する各工程（撮影工程、画像処理工程）と、を備える形状測定方法であって、反射防止材塗布工程では、インペラ１０の接線Ｙに略平行な方向である向きαから、反射防止材４を噴霧して、インペラ１０を軸心Ｘ回りに回転させるとともに、インペラ１０の軸心Ｘに略平行な方向である向きβから、反射防止材４を噴霧する。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転翼の形状測定方法および形状測定システムならびに塗布装置の技術に関する。

回転機械等の軸に固定して使用する回転翼（インペラやプロペラ等）は、形状が所定の設計形状通りになっていないと、軸ブレや振動等が発生する原因となり、当該回転機械等の効率低下を招くため、形状が（所定の閾値の範囲内で）設計形状通りになっているか否かの検査（以下、形状検査と呼ぶ）を行う必要性が高い。
例えば、排気タービン式過給機（所謂ターボチャージャー）を構成する部品として用いられるインペラ等は、より高回転で使用されるため、品質保証を行うために、製品に対して後工程に送る前の段階で形状検査を行うのが一般的である。

従来、このようなインペラは、精密鋳造等の手法によって製造される場合が多く、また、精密鋳造等の手法で製造されるインペラにおける要求精度は、輪郭度において０．１ｍｍ程度とするのが一般的である。
そして従来、このようなインペラに対する形状検査は、接触式の形状測定器を用いて行われるのが一般的であった。

近年、インペラの高精度化を図る（例えば、輪郭度において０．０５ｍｍ程度の要求精度とする）ニーズが増大しており、更なる高精度化を達成すべく、精密鋳造以外の方法（例えば、削り出し等）で、インペラの製造を行う検討がなされている。
しかしながら、従来形状検査で使用してきた接触式の形状測定器では、輪郭度０．０５ｍｍの精度で、高精度に形状を測定することができなかった。
即ち、インペラの高精度化を図るためには、インペラの形状を高精度で測定する技術を確立することが不可欠となっている。

回転翼の形状を高精度に測定する技術としては、例えば、以下に示す特許文献１に示す技術が開示され、公知となっている。
特許文献１に開示されている従来技術では、回転翼（ここではプロペラ）へレーザー光を照射しつつ、回転翼上のレーザースポット位置をカメラで撮影して、撮影データを画像処理することによって、回転翼の形状を、非接触で精度よく測定することを可能にしている。

また、非接触で物体の形状を高精度に測定する技術としては、汎用的な光学式形状測定器（所謂、非接触３次元光学デジタイザ）が開発され、市販されるに至っている。
光学式形状測定器は、物体の表面に干渉縞を投影すべく光源（レーザー発生装置やＬＥＤ照明等）から物体に光（以下、測定補助光と呼ぶ）を照射するとともに、物体に投影された干渉縞を２系統のカメラ（ＣＣＤカメラ等）で撮影し、さらに干渉縞を撮影した２種類の撮影データを画像処理することによって、当該物体の３次元形状を非接触で測定することが可能になっている。

特開２０００−４６５２９号公報

インペラ等の回転翼は、アルミ等の金属を素材として製造される場合が多く、表面には光沢があるのが一般的である。
そして、このような回転翼に対して光源から測定補助光を照射する場合、回転翼の表面では測定補助光が直接反射し、極めて明るい光をカメラで撮影することとなるため、光学式形状測定器の撮影データにおいてフレア（明るい光の周囲が白くぼやける現象）が生じることとなる。
そして、このようなフレアが生じる状態では、回転翼の像（輪郭）がぼやけてしまうため、フレアの発生を排除しなければ、当該回転翼の形状を高精度に（例えば、輪郭度０．０５ｍｍ程度の要求精度に見合う精度で）測定することができないという問題があった。

さらに従来、光学式形状測定器で光沢がある物体の形状を測定する場合には、物体表面に、該物体表面における反射を抑制する（換言すれば、乱反射を生じさせる）ための液材（以下、反射防止材と呼ぶ）を塗布しているが、反射防止材はスプレー缶に入れて提供され、手作業で噴霧（塗布）するため、塗りムラが生じることは避けられなかった。
そして、物体に塗布した反射防止材の膜厚がばらついていると、光学式形状測定器による測定精度を確保することができなかった。

このため従来、非接触の光学式形状測定器を用いた３次元形状測定では、金属製（アルミ等）の回転翼（インペラやプロペラ等）の形状を、高精度に測定することが困難であった。

本発明は、斯かる現状の課題を鑑みてなされたものであり、回転翼の表面に反射防止材を均等な膜厚で塗布して、回転翼の形状を精度よく測定することができる回転翼の形状測定方法と、当該形状測定方法を実現する形状測定システムならびに該形状測定システムを構成する塗布装置を提供することを目的としている。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、回転翼に、該回転翼の表面における光の反射を抑制するための液材である反射防止材を塗布する工程と、前記反射防止材を塗布した前記回転翼に対して干渉縞を投影するための光である測定補助光を照射するとともに、前記回転翼に投影された干渉縞を異なる２方向から撮影して、異なる２方向から撮影した２種類の干渉縞の撮影データに基づき前記回転翼の３次元形状を算出する工程と、を備える回転翼の形状測定方法であって、前記回転翼に対して前記反射防止材を塗布する工程では、前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転可能に支持して、前記回転翼に向けて、該回転翼の接線に略平行な第一の方向から、前記反射防止材を噴霧して、前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転させるとともに、前記回転翼に向けて、該回転翼の軸心に略平行な第二の方向から、前記反射防止材を噴霧するものである。

請求項２においては、回転翼に対して干渉縞を投影するための光である測定補助光を照射するための部位である照射部と、前記回転翼に投影された干渉縞を異なる２方向から撮影するための部位である一対のカメラと、前記一対のカメラで撮影した２種類の干渉縞に基づき前記回転翼の３次元形状を算出する演算部と、を有する形状測定装置、を備える、前記回転翼の形状を測定するためのシステムである形状測定システムであって、前記回転翼に、該回転翼の表面における光の反射を抑制するための液材である反射防止材を塗布するための装置である塗布装置を備え、前記塗布装置は、前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転可能な状態で支持するための部位である支持部と、前記支持部において支持される前記回転翼に向けて、該回転翼の接線に略平行な第一の方向から、前記反射防止材を噴霧して、前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転させるための部位である第一のエアブラシと、前記支持部において支持される前記回転翼に向けて、該回転翼の軸心に略平行な第二の方向から、前記反射防止材を噴霧するための部位である第二のエアブラシと、を備えるものである。

請求項３においては、回転翼に、該回転翼の表面における光の反射を抑制するための液材である反射防止材を塗布するための装置であって、前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転可能な状態で支持するための部位である支持部と、前記支持部において支持される前記回転翼に向けて、該回転翼の接線に略平行な第一の方向から、前記反射防止材を噴霧して、前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転させるための部位である第一のエアブラシと、前記支持部において支持される前記回転翼に向けて、該回転翼の軸心に略平行な第二の方向から、前記反射防止材を噴霧するための部位である第二のエアブラシと、を備えるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、回転翼の表面における測定補助光の反射を抑制しつつ、回転翼の形状を測定することにより、精度よく回転翼の形状を測定することができる。

請求項２においては、回転翼に対して、該回転翼に対する要求精度に比して十分に小さい膜厚で、均等に反射防止材を塗布することができ、回転翼の表面における測定補助光の反射を抑制しつつ、精度よく回転翼の形状を測定することができる。

請求項３においては、回転翼に対して、該回転翼に対する要求精度に比して十分に小さい膜厚で、均等に反射防止材を塗布することができる。

本発明の一実施形態に係る形状測定システムの全体構成を示す模式図。 本発明の一実施形態に係る形状測定システムにおける塗布装置の支持部を示す模式図、（ａ）支持部の構成を示す側面断面模式図、（ｂ）支持部における基部およびベアリングを示す平面模式図。 本発明の適用対象たる回転翼の一例であるインペラを示す斜視模式図。 本発明の一実施形態に係る塗布装置によるインペラに対する反射防止材の塗布状況を示す斜視模式図。 本発明の一実施形態に係る回転翼の形状測定方法の流れを示すフロー図。

次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明の一実施形態に係る回転翼の形状測定システムの全体構成について、図１〜図４を用いて説明をする。

図１に示す如く、本発明の一実施形態に係る形状測定システム１は、形状検査の対象物たる回転翼であるインペラ１０の形状を測定するためのシステムであり、非接触で対象物の３次元形状を測定することができる装置である形状測定装置２と、インペラ１０に反射防止材４を塗布するための装置である塗布装置３を備える構成としている。
尚、本実施形態では、形状検査の対象物がインペラである場合を例示しているが、本発明の一実施形態に係る形状測定システム１により形状を測定できる対象物はこれに限らず、プロペラ等のその他の回転翼の形状検査を行うことも可能である。

形状測定装置２は、所謂、非接触３次元光学式デジタイザと呼ばれる装置であり、形状測定の対象物（ここでは、インペラ１０）に対して干渉縞を投影するための光（以下、測定補助光と呼ぶ）を照射するとともに、対象物で反射した測定補助光を２箇所のカメラで撮影して、当該対象物の３次元形状を測定することができる汎用的な装置である。

形状測定装置２は、インペラ１０に測定補助光を照射するための部位である照射部２ａや、インペラ１０で反射した測定補助光（より詳しくは、干渉縞）を受光（撮影）するための部位である一対のカメラ２ｂ・２ｂ等を備えている。
また、形状測定装置２は、一対のカメラ２ｂ・２ｂにより異なった角度から撮影した２種類の干渉縞の撮影データに基づいて、インペラ１０の３次元形状を演算するための部位である演算部２ｃを備えている。
さらに、形状測定装置２は、撮影時においてインペラ１０の姿勢を変更するための機構である支持機構２ｄを備えている。

このように形状測定装置２は、照射部２ａから照射した測定補助光の情報と、カメラ２ｂ・２ｂで撮影した測定補助光（干渉縞）の情報から、インペラ１０の３次元形状を測定する装置であるため、インペラ１０の表面における測定補助光の反射が強すぎると、フレアが生じてインペラ１０の輪郭がぼやけてしまうため、測定精度を確保することが難しくなる。

そこで、本発明の一実施形態に係る形状測定システム１では、形状測定を行う対象物（本実施形態では、インペラ１０）の表面における測定補助光の反射を抑制するために、該対象物に対して反射防止材４を塗布するための装置である塗布装置３を備える構成としている。

そして、本発明の一実施形態に係る形状測定システム１を用いたインペラ１０の形状検査においては、該塗布装置３でインペラ１０の表面に反射防止材４を塗布した後に、形状測定装置２で、インペラ１０の形状測定を行う構成としている。

塗布装置３は、形状測定システム１により形状検査を行う対象物に対して、反射防止材４を塗布するための装置であり、基台部６、支持部７、第一エアブラシ８、第二エアブラシ９等を備える構成としている。

ここで、支持部７の構成について、説明をする。
支持部７は、塗布装置３において、所定の姿勢でインペラ１０を回転可能な状態で支持するための部位であり、基部７ａ、回転部７ｂ、軸受け７ｃ等を備える構成としている。
本実施形態におけるインペラ１０の「所定の姿勢」は、インペラ１０の軸心Ｘを鉛直方向に向けた姿勢としている。

基部７ａは、基台部６に対して、鉛直方向に立設する態様で固定されており、図２（ａ）（ｂ）に示すように、該基部７ａの上面部には、略円柱状の凹状部たる凹部７ｄが形成されている。
また、図２（ａ）に示すように、回転部７ｂの下面部には、基部７ａに形成された凹部７ｄの形状（直径）に略一致する（但し、若干小さい）形状（直径）を有する略円柱状の凸状部である凸部７ｅが形成されており、凸部７ｅを凹部７ｄに嵌めこむことにより、凸部７ｅを凹部７ｄで軸支して、一体的な支持部７を形成する構成している。
そして、回転部７ｂは、基部７ａと軸心を同一としつつ、略鉛直方向の軸心Ｚ回りに回転することができる構成としている。

さらに、図２（ａ）（ｂ）に示すように、凹部７ｄの底部には、軸受け７ｃを配設しており、回転部７ｂは、凸部７ｅの下面部を軸受け７ｃによって支持される構成としている。
本実施形態で示す支持部７では、軸受け７ｃとしてスラスト円筒ころ軸受けを採用しており、回転部７ｂの回転負荷を低減する構成としている。
また、支持部７では、回転部７ｂ（即ち、凸部７ｅ）を、基部７ａ（即ち、凹部７ｄ）で位置決めすることによって、回転部７ｂの回転時における軸心Ｚのブレを抑制する構成としており、回転部７ｂの軸心位置を高精度に一定に保持しつつ、該回転部７ｂを回転させることができる。

そして、図３に示す如く、形状測定システム１による形状検査の対象物たるインペラ１０は、複雑に入り組んだ３次元曲面を有する回転翼であり、主翼１０ａ・１０ａ・・・、副翼１０ｂ・１０ｂ・・・を備えており、軸心Ｘを中心に回転させて使用する。

そして、図４に示すように、回転部７ｂ上に、該回転部７ｂの軸心Ｚとインペラ１０の軸心Ｘを一致させつつ、インペラ１０を固定した状態で、インペラ１０に対して反射防止材４を塗布する構成としている。
このように、塗布装置３では、回転部７ｂの軸ブレを抑制する構成とした支持部７上でインペラ１０に反射防止材４を塗布することで、より均等な膜厚で反射防止材４の層を形成することができる構成としている。

ここで、反射防止材４について、説明をする。
反射防止材４は、液体状の溶剤成分に粉体を混合して生成する部材であり、噴射前の状態においてはスラリー状の液材であって、塗布後（噴射後）の状態においては、噴射面において塗膜を形成するのと略同時に溶剤成分が揮発し、該対象面に粉体のみが残存する層を形成することができる材料である。

本実施形態において使用する反射防止材４は、溶剤成分たるエタノールと、粉体たる酸化チタンの混合物として構成する液材であり、また、使用する酸化チタンは、粒径が０．５μｍ程度の微細な粉体としている。
尚、本実施形態では、エタノールと酸化チタンの混合物たる反射防止材４を使用する場合を例示しているが、本発明の係る形状測定方法および形状測定システムならびに塗布装置において使用する反射防止材の仕様をこれに限定するものではない。

即ち、反射防止材４は、塗布後における乾燥速度を速くして（即ち、溶剤成分として揮発性の高い成分を選択して）、対象面において液ダレが生じないようにするとともに、粒径が微細な粉体を選択することによって、粉体のみの層における膜厚の均一性を確保して、薄く、かつ、ムラなく、反射防止材４の層を形成することができるようにしている。
そして、対象面の表面において、酸化チタンの粒子による微小な凹凸を形成し、つや消し状にすることによって、対象面の表面で測定補助光を乱反射させて、対象面の表面における測定補助光の反射を抑制し、フレアが生じないようにする構成としている。

ここで、第一エアブラシ８および第二エアブラシ９の構成について、説明をする。
図１および図４に示す如く、第一エアブラシ８および第二エアブラシ９は、回転部７ｂ上に回転可能な状態で支持された状態のインペラ１０に対して、反射防止材４を噴霧するための部位である。

第一エアブラシ８は、反射防止材４を噴霧するための部位であり、反射防止材４を貯溜しておくための部位であるカップ８ａと、該カップ８ａに貯溜された反射防止材４をエアとともに噴出させて微粒化させるための部位であるノズル８ｂ等を備えている。

また同様に、第二エアブラシ９は、反射防止材４を噴霧するための部位であり、反射防止材４を貯溜しておくための部位であるカップ９ａと、該カップ９ａに貯溜された反射防止材４をエアとともに噴出させて微粒化させるための部位であるノズル９ｂ等を備えている。

そして、各ノズル８ｂ・９ｂには、エア配管が接続されており、レギュレータ等で所定の圧力に設定して、各ノズル８ｂ・９ｂにエアを供給する構成としている。
また、各ノズル８ｂ・９ｂに対するエアの供給をＯＮ−ＯＦＦすることで、各ノズル８ｂ・９ｂによる反射防止材４の噴霧状態をＯＮ−ＯＦＦする構成としている。

図４に示す如く、第一エアブラシ８は、インペラ１０の外接円に対する接線Ｙに対して略平行となる姿勢で、かつ、インペラ１０との距離を所定の距離に保持して、第一スタンド１１によって支持されており、第一エアブラシ８による反射防止材４の噴出方向α（以下、単に向きαと呼ぶ）が、主翼１０ａの外周縁端部に向けられている。
このため、第一エアブラシ８から反射防止材４を噴出させることによって、反射防止材４および該反射防止材４と共に噴出するエアは、主にインペラ１０における主翼１０ａに衝突し、その後、主翼１０ａの表面に沿って流れる。
尚、塗布装置３では、第一エアブラシ８の向きαやインペラ１０との距離は、インペラ１０の形状に応じて、第一スタンド１１における各腕部の長さや、各関節部の角度を変更することによって、適宜調整する。

このとき、支持部７によって回転可能な状態で支持されているインペラ１０には、反射防止材４および該反射防止材４と共に噴出するエアによって回転力が付与されるため、インペラ１０（および回転部７ｂ）は、軸心Ｘ（および軸心Ｚ）を中心に回転する。

第二エアブラシ９は、インペラ１０の軸心Ｘに対して略平行となる姿勢で、かつ、インペラ１０との距離を所定の距離に保持して、第二スタンド１２によって支持されており、第二エアブラシ９による反射防止材４の噴出方向β（以下、単に向きβと呼ぶ）が、インペラ１０における副翼１０ｂの前端部付近に向けられている。
このため、第二エアブラシ９から反射防止材４を噴出させることによって、反射防止材４および該反射防止材４と共に噴出するエアは、主にインペラ１０における副翼１０ｂに沿って流れ、副翼１０ｂの表裏面や、主翼１０ａの裏面等に衝突しながら流れる。
尚、塗布装置３では、第二エアブラシ９の向きβやインペラ１０との距離は、インペラ１０の形状に応じて、第二スタンド１２における各腕部の長さや、各関節部の角度を変更することによって、適宜調整する。

このように、第一および第二の各エアブラシ８・９を用いて、インペラ１０に対して反射防止材４を噴霧することにより、インペラ１０を軸心Ｘ回りに回転させることができるため、反射防止材４がインペラ１０における特定の箇所に集中して塗布されることが防止できる。
また、第一および第二の各エアブラシ８・９を用いて、インペラ１０に対して反射防止材４を噴霧することにより、主翼１０ａの表裏面や副翼１０ｂの表裏面の隅々にまで反射防止材４を行き渡らせることができる。
このため、インペラ１０に対して、均等な膜厚で、反射防止材４を塗布することができる。

尚、塗布装置３によりインペラ１０に反射防止材４を塗布するときには、各エアブラシ８・９の仕様（微粒化性能の差異やエアの供給圧力）や各エアブラシ８・９とインペラ１０との距離および角度、あるいは、各エアブラシ８・９による塗布時間等を総合的に調整して、インペラ１０に形成する粉体のみの層の膜厚がより均等になるように調整することができる。

尚、本実施形態では、第一エアブラシ８の向きαが水平であり、インペラ１０の接線Ｙと向きαが平行になっている場合を例示しているが、本発明に係る形状測定方法、形状測定システムおよび塗布装置におけるインペラ１０の接線Ｙと第一エアブラシ８の向きαの関係は、略平行であればよい。
ここで言う「略平行」とは、第一エアブラシ８の向きαは、インペラ１０に対して回転力を付勢でき、かつ、反射防止材４を主翼１０ａに沿って流すことができればよく、インペラ１０における主翼１０ａの態様に応じて適宜変更できることを意味している。
即ち、本発明の一実施形態に係る塗布装置３において、第一エアブラシ８の向きαは、水平方向および接線Ｙに対して若干角度を有していてもよい。

また、本実施形態では、第二エアブラシ９の向きβがインペラ１０の軸心Ｘに対して略平行である場合を例示している。
ここでいう「略平行」とは、第二エアブラシ９の向きβが軸心Ｘに対して厳密に平行であることを要求するものではないことを意味している。
そして、第二エアブラシ９の向きβは、インペラ１０における主翼１０ａや副翼１０ｂの態様に応じて適宜変更することができ、反射防止材４を主翼１０ａや副翼１０ｂに沿って隈なく流すことができる向きであればよい。
即ち、本発明の一実施形態に係る塗布装置３においては、第二エアブラシ９の向きβが、インペラ１０の軸心Ｘ（即ち、鉛直方向）に対して若干角度を有していてもよい。

ここで、本実施形態に示す塗布装置３を用いて、インペラ１０に対して反射防止材４を塗布した場合の結果を示す。
本実施形態における塗布条件は、各エアブラシ８・９に対するエアの供給圧力を０．２５ＭＰａとした。
また、第一エアブラシ８の角度を０度（水平）とし、インペラ１０との距離を１５ｍｍに設定した。さらに、第二エアブラシ９の角度を８０度（軸心Ｘとの角度を１０度）とし、インペラ１０との距離を６０ｍｍに設定した。

このような塗布条件の下、塗布装置３を用いてインペラ１０に対して反射防止材４を塗布した結果、０．００５〜０．００７ｍｍの均等な膜厚で、インペラ１０の表面に反射防止材４の層を形成することができた。
即ち、塗布装置３を用いることにより、インペラ１０に対して、輪郭度０．０５ｍｍの要求精度に見合う精度で、均等に反射防止材４を塗布することができた。
そしてこれにより、形状測定器２によって、インペラ１０等の光沢のある対象物を測定する場合であっても、測定精度を確保することができ、インペラ１０の３次元形状を高精度に測定をすることが可能になった。

またさらに、塗布装置３では、第一および第二の各エアブラシ８・９から噴出される反射防止材４やエア等の噴出力を活用して、インペラ１０を回転させることができるため、インペラ１０を回転させるための駆動源を別途用意する必要がなく、より簡易に塗布装置３を構成することができる。
また、塗布装置３を用いれば、塗布作業を行う者の差異（個人差、技量差、くせ等）に関わらず、誰が塗布作業を行っても、インペラ１０に対して、容易に均等な膜厚で反射防止材４を塗布することが可能になる。

即ち、本発明の一実施形態に係る塗布装置３は、回転翼たるインペラ１０に、該インペラ１０の表面における光の反射を抑制するための液材である反射防止材４を塗布するための装置であって、インペラ１０を、該インペラ１０の軸心Ｘ回りに回転可能な状態で支持するための部位である支持部７と、支持部７において支持されるインペラ１０に向けて、該インペラ１０の接線Ｙに略平行な第一の方向である向きαから、反射防止材４を噴霧して、インペラ１０を、該インペラ１０の軸心Ｘ回りに回転させるための部位である第一のエアブラシたる第一エアブラシ８と、支持部７において支持されるインペラ１０に向けて、該インペラ１０の軸心Ｘに略平行な第二の方向であり向きβから、反射防止材４を噴霧するための部位である第二のエアブラシたる第二エアブラシ９と、を備えるものである。
このような構成により、回転翼（本実施形態では、インペラ１０）に対して、該回転翼に対する要求精度に比して十分に小さい膜厚で、均等に反射防止材４を塗布することができる。

また、本発明の一実施形態に係る形状測定システム１は、回転翼たるインペラ１０に対して干渉縞を投影するための光である測定補助光を照射するための部位である照射部２ａと、インペラ１０に投影された干渉縞を異なる２方向から撮影するための部位である一対のカメラ２ｂ・２ｂと、一対のカメラ２ｂ・２ｂで撮影した２種類の干渉縞に基づきインペラ１０の３次元形状を算出する演算部２ｃと、を有する形状測定装置２、を備える、インペラ１０の形状を測定するためのシステムであって、インペラ１０に、該インペラ１０の表面における光の反射を抑制するための液材である反射防止材４を塗布するための装置である塗布装置３を備え、塗布装置３は、インペラ１０を、該インペラ１０の軸心Ｘ回りに回転可能な状態で支持するための部位である支持部７と、支持部７において支持されるインペラ１０に向けて、該インペラ１０の接線Ｙに略平行な第一の方向である向きαから、反射防止材４を噴霧して、インペラ１０を、該インペラ１０の軸心Ｘ回りに回転させるための部位である第一のエアブラシたる第一エアブラシ８と、支持部７において支持されるインペラ１０に向けて、該インペラ１０の軸心Ｘに略平行な第二の方向である向きβから、反射防止材４を噴霧するための部位である第二のエアブラシたる第二エアブラシ９と、を備えるものである。
このような構成により、回転翼（本実施形態では、インペラ１０）に対して、該回転翼に対する要求精度に比して十分に小さい膜厚で、均等に反射防止材４を塗布することができ、回転翼の表面における測定補助光の反射を抑制しつつ、精度よく回転翼の形状を測定することができる。

次に、形状測定システム１を用いた場合における、本発明の一実施形態に係る形状測定方法について、図５を用いて説明をする。
図５に示す如く、形状測定システム１（図１参照）を用いた場合における、本発明の一実施形態に係る形状測定方法では、まず始めに、反射防止材塗布工程（ＳＴＥＰ−００１）を実行する。
具体的には、形状測定システム１を構成する塗布装置３を用いて、インペラ１０に対して、反射防止材４を塗布する（図４参照）。
ここでは、インペラ１０に対して、精度よく均等な膜厚で、反射防止材４を塗布することができる。

本発明の一実施形態に係る形状測定方法では、次に、撮影工程（ＳＴＥＰ−００２）を実行する。
具体的には、形状測定装置２に備えられる一対のカメラ２ｂ・２ｂによって、異なる２方向からインペラ１０の表面に投影された干渉縞を撮影する（図１参照）。

本発明の一実施形態に係る形状測定方法においては、インペラ１０の表面に均等な膜厚で反射防止材４を塗布しているため、インペラ１０の撮影時におけるフレアの発生を抑制することができる。
このため、一対のカメラ２ｂ・２ｂによる撮影データにおいて、インペラ１０の輪郭を精度よく検出することができる。

そして次に、本発明の一実施形態に係る形状測定方法では、画像処理工程（ＳＴＥＰ−００３）を実行する。
具体的には、一対のカメラ２ｂ・２ｂによって異なる２方向からインペラ１０を撮影した２種類の撮影データに基づいて、演算部２ｃによって、インペラ１０の形状を算出する。
斯かる画像処理工程（ＳＴＥＰ−００３）では、算出したインペラ１０の３次元形状から、反射防止材４の膜厚に相当する厚みを差し引いて、真の形状により近いインペラ１０の形状を算出する構成としている。

そして次に、測定対象たるインペラ１０の良否を判定する工程（良否判定工程）を実行する（ＳＴＥＰ−００４）。
良否判定工程（ＳＴＥＰ−００４）では、算出したインペラ１０の３次元形状データに基づいて、例えば、主翼１０ａの翼厚や、インペラ１０の輪郭度等を算出し、算出した各値（翼厚や輪郭度等）が所定の閾値内に収まっているか否かを確認して、当該インペラ１０の製品としての良否を判定する構成としている。

このように、形状測定システム１を用いた場合における、本発明の一実施形態に係る形状測定方法によれば、インペラ１０の３次元形状を精度よく測定することができるため、従来よりも輪郭度の要求精度が高い場合であっても、輪郭度等が所定の閾値内に収まっていることを確実に保証することができる。

即ち、本発明の一実施形態に係る回転翼の形状測定方法は、回転翼たるインペラ１０に、該インペラ１０の表面における光の反射を抑制するための液材である反射防止材４を塗布する工程（即ち、反射防止材塗布工程（ＳＴＥＰ−００１））と、反射防止材４を塗布したインペラ１０に対して干渉縞を投影するための光である測定補助光を照射するとともに、インペラ１０に投影された干渉縞を異なる２方向から撮影して、異なる２方向から撮影した２種類の干渉縞に基づきインペラ１０の３次元形状を算出する工程（即ち、撮影工程（ＳＴＥＰ−００２）および画像処理工程（ＳＴＥＰ−００３））と、を備える形状測定方法であって、反射防止材塗布工程（ＳＴＥＰ−００１）では、インペラ１０を、該インペラ１０の軸心Ｘ回りに回転可能に支持して、インペラ１０に向けて、該インペラ１０の接線Ｙに略平行な第一の方向である向きαから、反射防止材４を噴霧して、インペラ１０を、該インペラ１０の軸心Ｘ回りに回転させるとともに、インペラ１０に向けて、該インペラ１０の軸心Ｘに略平行な第二の方向である向きβから、反射防止材４を噴霧するものである。
このような構成により、回転翼（本実施形態では、インペラ１０）の表面における測定補助光の反射を抑制しつつ、回転翼の形状を測定することにより、精度よく回転翼の形状を測定することができる。

１ 形状測定システム
２ 形状測定装置
２ａ 照射部
２ｂ カメラ
２ｃ 演算部
３ 塗布装置
７ 支持部
８ 第一エアブラシ
９ 第二エアブラシ
１０ インペラ（回転翼）

Claims (3)

1. 回転翼に、該回転翼の表面における光の反射を抑制するための液材である反射防止材を塗布する工程と、
   前記反射防止材を塗布した前記回転翼に対して干渉縞を投影するための光である測定補助光を照射するとともに、
   前記回転翼に投影された干渉縞を異なる２方向から撮影して、
   異なる２方向から撮影した２種類の干渉縞の撮影データに基づき前記回転翼の３次元形状を算出する工程と、
   を備える回転翼の形状測定方法であって、
   前記回転翼に対して前記反射防止材を塗布する工程では、
   前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転可能に支持して、
   前記回転翼に向けて、該回転翼の接線に略平行な第一の方向から、前記反射防止材を噴霧して、前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転させるとともに、
   前記回転翼に向けて、該回転翼の軸心に略平行な第二の方向から、前記反射防止材を噴霧する、
   ことを特徴とする回転翼の形状測定方法。
2. 回転翼に対して干渉縞を投影するための光である測定補助光を照射するための部位である照射部と、
   前記回転翼に投影された干渉縞を異なる２方向から撮影するための部位である一対のカメラと、
   前記一対のカメラで撮影した２種類の干渉縞に基づき前記回転翼の３次元形状を算出する演算部と、
   を有する形状測定装置、
   を備える、前記回転翼の形状を測定するためのシステムである形状測定システムであって、
   前記回転翼に、該回転翼の表面における光の反射を抑制するための液材である反射防止材を塗布するための装置である塗布装置を備え、
   前記塗布装置は、
   前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転可能な状態で支持するための部位である支持部と、
   前記支持部において支持される前記回転翼に向けて、該回転翼の接線に略平行な第一の方向から、前記反射防止材を噴霧して、前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転させるための部位である第一のエアブラシと、
   前記支持部において支持される前記回転翼に向けて、該回転翼の軸心に略平行な第二の方向から、前記反射防止材を噴霧するための部位である第二のエアブラシと、
   を備える、
   ことを特徴とする形状測定システム。
3. 回転翼に、該回転翼の表面における光の反射を抑制するための液材である反射防止材を塗布するための装置であって、
   前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転可能な状態で支持するための部位である支持部と、
   前記支持部において支持される前記回転翼に向けて、該回転翼の接線に略平行な第一の方向から、前記反射防止材を噴霧して、前記回転翼を、該回転翼の軸心回りに回転させるための部位である第一のエアブラシと、
   前記支持部において支持される前記回転翼に向けて、該回転翼の軸心に略平行な第二の方向から、前記反射防止材を噴霧するための部位である第二のエアブラシと、
   を備える、
   ことを特徴とする塗布装置。

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