JP2022037334A - タービンの組立方法、タービンの組立支援プログラム、及びタービンの組立支援装置 - Google Patents

タービンの組立方法、タービンの組立支援プログラム、及びタービンの組立支援装置 Download PDF

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Abstract

【課題】回転体に対する静止体の相対位置を高精度で許容範囲内に収める。【解決手段】タービンの組立方法では、複数の車室部品相互が締結されていない状態で、複数の車室部品毎の形状を計測して、実測形状データを取得する。複数の車室部品毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データを作成する。実測対象部の実測形状データと実測対象部の自重付与時形状データとの差に基づいて、基準形状モデルを修正する。修正形状モデルを用いて、複数の車室部品相互が締結された状態での複数の車室部品毎の形状データである締結時形状データを推定する。複数の車室部品相互が締結された状態での静止体と回転体との間の間隔を、締結時形状データを用いて求める。自重付与時形状データは、車室部品の姿勢が、車室部品の形状を実際に計測した際の車室部品の姿勢と同じであるときに、車室部品に自重がかかった際の形状データである。【選択図】図１０

Description

本開示は、タービンの組立方法、タービンの組立支援プログラム、及びタービンの組立支援装置に関する。
蒸気タービンは、一般的に、軸線を中心として回転するロータと、このロータの外周を覆う車室と、軸線方向の並んでいる複数のダイヤフラムと、を備える。ロータは、軸線方向に延びるロータ軸と、軸線方向に並んでロータ軸に取り付けられている複数の動翼列と、を有する。複数の動翼列は、いずれも、軸線に対する周方向に並ぶ複数の動翼を有する。車室は、ロータの外周側を覆う内車室と、内車室の外周側を覆う外車室と、を有する。外車室は、軸線よりも下側の部分を構成する下半外車室と、軸線よりも上側の部分を構成する上半外車室と、を有する。上半外車室は、ボルトにより、下半外車室に締結されている。また、内車室は、軸線よりも下側の部分を構成する下半内車室と、軸線よりも上側の部分を構成する上半内車室と、を有する。上半内車室は、ボルトにより、下半内車室に締結されている。下半内車室は、下半外車室に支持されている。ダイヤフラムは、軸線よりも下側の部分を構成する下半ダイヤフラムと、軸線よりも上側の部分を構成する上半ダイヤフラムと、を有する。下半ダイヤフラム及び上半ダイヤフラムは、いずれも、周方向に並ぶ複数の静翼と、複数の静翼の径方向内側の部分を相互に連結するダイヤフラム内輪と、複数の静翼の径方向外側の部分を相互に連結するダイヤフラム外輪と、を有する。下半ダイヤフラムは、下半内車室の内周側に取り付けられ、上半ダイヤフラムは、上半内車室の内周側に取り付けられている。
蒸気タービンは、点検等を行う毎に、分解、組立が行われる。蒸気タービンの分解後の組立では、例えば、以下の特許文献１で従来技術として開示されている方法が実行される。なお、蒸気タービンの分解完了時には、上半外車室が下半外車室から外され、上半内車室が下半内車室から外され、ロータは車室外に配置され、複数のダイヤフラムは、内車室からは外されている。各ダイヤフラムは、下半ダイヤフラムと上半ダイヤフラムとに分離されている。
まず、一次仮組付けを実行する。この一次仮組付けでは、下半ダイヤフラムに上半ダイヤフラムを組付け、ダイヤフラムの仮組みを行う。次に、下半外車室内に配置されている下半内車室に、仮組みされたダイヤフラムを取り付ける。次に、下半車室に上半内車室をボルトで締結し、内車室の仮組みを行う。以上で、一次仮組付けが終了する。なお、この一次仮組付けの状態では、内車室内にロータは配置されていない。
次に、一次仮組みされた状態で、外車室及び内車室に対して相対的に定まる軸線上に、ピアノ線を張って、このピアノ線とダイヤフラムとの間の距離を計測する。言い換えると、ここでは、一次仮組された状態で、仮想のロータとダイヤフラムとの距離を計測する。
次に、下半外車室から上半外車室を外し、下半内車室から上半内車室を外す。
次に、再び、ピアノ線とダイヤフラムとの間の距離を計測する。言い換えると、上半外車室が下半外車室から外され、上半内車室が下半内車室から外されている状態で、仮想のロータとダイヤフラムとの距離を計測する。そして、上半外車室が下半外車室から外され、上半内車室が下半内車室から外されている状態から、上半外車室が下半外車室に締結され且つ上半内車室が下半内車室に締結されている状態に移行した際の、仮想のロータとダイヤフラムとの距離変位量等を算出する。
次に、二次仮組付けを実行する。この二次仮組付けでは、まず、下半外車室内に配置されている下半内車室に、下半ダイヤフラムを取り付ける。次に、下半外車室上及び下半内車室上に、軸受を介して、ロータを配置する。次に、下半ダイヤフラムに上半ダイヤフラムを取り付ける。次に、下半内車室に上半内車室をボルトで締結する。そして、下半外車室に上半外車室をボルトで締結する。この二次仮組付けでの各工程では、先に算出した仮想のロータとダイヤフラムとの距離変位量等を考慮して、内車室とダイヤフラムとの間や外車室中で内車室を支持する部分に、シム等を配置して、回転体であるロータと、静止体である内車室やダイヤフラム等との間の隙間が許容範囲内に収まるよう、回転体と静止体との相対位置を調節する。また、この二次仮組付けでの各工程では、回転体と静止体との間であって、シールが配置される位置に、鉛部材を配置しておく。この鉛部材は、この二次仮組付け工程が終了した時点で、回転体と静止部材とに挟まれて、つぶされる。
次に、二次仮組付けされた蒸気タービンを分解する。この分解過程で、二次仮組過程で蒸気タービン内に配置した鉛部材を回収し、この鉛部材の厚みを測定する。そして、この厚みに基づき、シールの高さ（軸線に対する径方向の寸法）を決定する。
次に、本組付けを実行する。この本組付けでは、高さ調整されたシール装置を静止体等に取り付けることにより、シール装置の先端と回転体との間の微小隙間を調節する。
以上のように、以下の特許文献１で従来技術として開示されている方法では、本組付けの前に、二回の仮組付けが必要で、蒸気タービンの組立に多大な労力を必要とする。
そこで、特許文献１の実施形態や特許文献２では、前記一次仮組付けを省略する方法が開示されている。この方法では、上半外車室が下半外車室から外され、上半内車室が下半内車室から外されている状態から、上半外車室が下半外車室に締結され且つ上半内車室が下半内車室に締結されている状態に移行した際の、各車室の変形をシミュレートする。次に、シミュレート結果に基づき、上半外車室が下半外車室に締結され且つ上半内車室が下半内車室に締結されている状態での回転体と静止体との間の距離（両者間の隙間）を求める。特許文献１，２に開示されている方法では、この距離に基づき、内車室とダイヤフラムとの間や外車室中で内車室を支持する部分に、シム等を配置して、回転体であるロータと、静止体である内車室やダイヤフラム等との間の隙間が許容範囲内に収まるよう、回転体と静止体との相対位置を調節する。すなわち、特許文献１の実施形態や特許文献２に記載の技術では、車室の変形をシミュレータすることで、前記一次仮組付けを省略している。
特開２０１８－１７８９６０号公報 （図５） 特開２０１９－０７０３３４号公報
特許文献１の実施形態や特許文献２に記載の技術では、仮組付けの回数を減らすことで、蒸気タービンの組立労力を軽減することができる。ところで、蒸気タービンの組立では、蒸気タービンの効率上昇等の観点から、回転体に対する静止体の相対位置が高精度で許容範囲内に収めることが要求される。
そこで、本開示は、回転体に対する静止体の相対位置が高精度で許容範囲内に収めることができる技術を提供することを目的とする。
前記目的を達成するための一態様としてのタービンの組立方法は、
軸線を中心として回転可能な回転体と、前記回転体の外周を覆う車室を含む静止体と、を備え、前記車室は、前記軸線に対する周方向に並ぶ複数の車室部品と、前記複数の車室部品相互を締結する複数のボルトと、を有するタービンの組立方法において、前記タービンを工場から出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の基準形状データに基づき、前記複数の静止体部品毎の基準形状モデルを作成する基準形状モデル作成工程と、前記タービンを分解した後で、前記複数の車室部品相互が前記複数のボルトで締結されていない開放状態で、前記複数の車室部品毎に予め定められた実測対象部の形状を計測して、前記複数の車室部品毎の実測形状データを取得する実測形状データ取得工程と、前記複数の車室部品毎に、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを用いて、前記複数の車室部品毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データを作成する自重付与時形状データ作成工程と、前記複数の車室部品毎に、前記実測対象部の前記実測形状データと、前記実測対象部の前記自重付与時形状データとの差から、前記基準形状モデルのモデル修正量を求めるモデル修正量演算工程と、前記複数の車室部品毎の前記モデル修正量を用いて、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを修正して、修正形状モデルを作成する修正形状モデル作成工程と、前記修正形状モデルを用いて、前記複数の車室部品相互が締結された状態での前記複数の車室部品毎の形状データである締結時形状データを推定する締結時形状データ推定工程と、前記複数の車室部品相互が締結され且つ前記複数の静止体部品及び前記回転体が相互に組み付けられた状態での前記静止体と前記回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、前記複数の車室部品毎の前記締結時形状データを用いて求める間隔算出工程と、前記複数の静止体部品及び前記回転体を相互に組み付ける組付け工程と、を実行する。前記自重付与時形状データは、前記車室部品の姿勢が、前記実測対象部の形状を実際に計測した際の前記車室部品の姿勢と同じであるときに、前記車室部品に自重がかかった際の形状データである。前記組付け工程は、前記間隔算出工程で求めた前記予め定められた部分の間隔が予め定められた許容範囲内に収まるよう調整する調整工程を含む。
前記目的を達成するための一態様としてのタービンの組立支援プログラムは、
軸線を中心として回転可能な回転体と、前記回転体の外周を覆う車室を含む静止体と、を備え、前記車室は、前記軸線に対する周方向に並ぶ複数の車室部品と、前記複数の車室部品相互を締結する複数のボルトと、を有するタービンの組立支援プログラムにおいて、前記タービンを工場から出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の基準形状データに基づき、前記複数の静止体部品毎の基準形状モデルを作成する基準形状モデル作成工程と、前記タービンを分解した後で、前記複数の車室部品相互が前記複数のボルトで締結されていない開放状態で、前記複数の車室部品毎に予め定められた実測対象部の形状が計測された結果に基づき、前記複数の車室部品毎の実測形状データを取得する実測形状データ取得工程と、前記複数の車室部品毎に、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを用いて、前記複数の車室部品毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データを作成する自重付与時形状データ作成工程と、前記複数の車室部品毎に、前記実測対象部の前記実測形状データと、前記実測対象部の前記自重付与時形状データとの差から、前記基準形状モデルのモデル修正量を求めるモデル修正量演算工程と、前記複数の車室部品毎の前記モデル修正量を用いて、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを修正して、修正形状モデルを作成する修正形状モデル作成工程と、前記複数の車室部品相互が締結され且つ前記複数の静止体部品及び前記回転体が相互に組み付けられた状態での前記静止体と前記回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、前記複数の車室部品毎の締結時形状データを用いて求める間隔算出工程と、をコンピュータに実行させる。前記自重付与時形状データは、前記車室部品の姿勢が、前記実測対象部の形状を実際に計測した際の前記車室部品の姿勢と同じであるときに、前記車室部品に自重がかかった際の形状データである。前記複数の車室部品毎の前記締結時形状データは、前記修正形状モデルを用いて、推定された前記複数の車室部品相互が締結された状態での前記複数の車室部品毎の形状データである。
前記目的を達成するための一態様としてのタービンの組立支援装置は、
軸線を中心として回転可能な回転体と、前記回転体の外周を覆う車室を含む静止体と、を備え、前記車室は、前記軸線に対する周方向に並ぶ複数の車室部品と、前記複数の車室部品相互を締結する複数のボルトと、を有するタービンの組立支援装置において、前記タービンを工場から出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の基準形状データに基づき、前記複数の静止体部品毎の基準形状モデルを作成する基準形状モデル作成部と、前記タービンを分解した後で、前記複数の車室部品相互が前記複数のボルトで締結されていない開放状態で、前記複数の車室部品毎に予め定められた実測対象部の形状が計測された結果に基づき、前記複数の車室部品毎の実測形状データを取得する実測形状データ取得部と、前記複数の車室部品毎に、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを用いて、前記複数の車室部品毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データを作成する自重付与時形状データ作成部と、前記複数の車室部品毎に、前記実測対象部の前記実測形状データと、前記実測対象部の前記自重付与時形状データとの差から、前記基準形状モデルのモデル修正量を求めるモデル修正量演算部と、前記複数の車室部品毎の前記モデル修正量を用いて、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを修正して、修正形状モデルを作成する修正形状モデル作成部と、前記複数の車室部品相互が締結され且つ前記複数の静止体部品及び前記回転体が相互に組み付けられた状態での前記静止体と前記回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、前記複数の車室部品毎の締結時形状データを用いて求める間隔算出部と、を有する。前記自重付与時形状データは、前記車室部品の姿勢が、前記実測対象部の形状を実際に計測した際の前記車室部品の姿勢と同じであるときに、前記車室部品に自重がかかった際の形状データである。前記複数の車室部品毎の前記締結時形状データは、前記修正形状モデルを用いて、推定された前記複数の車室部品相互が締結された状態での前記複数の車室部品毎の形状データである。
本開示の一態様では、回転体に対する静止体の相対位置が高精度で許容範囲内に収めることができる。
本開示に係る一実施形態における、ロータ、上半外車室、及び上半内車室が外されている状態での蒸気タービンの斜視図である。 本開示に係る一実施形態における蒸気タービンの断面図である。 本開示に係る一実施形態における蒸気タービンの側面図である。 図３におけるＩＶ－ＩＶ線断面図である。 図３におけるＶ－Ｖ線断面図である。 本開示に係る一実施形態における変形後の開放状態での蒸気タービンの側面図である。 本開示に係る一実施形態における変形後の開放状態での蒸気タービンの断面図である。 本開示に係る一実施形態における変形後の締結状態での蒸気タービンの断面図である。 本開示に係る一実施形態における組立支援装置の構成を示す説明図である。 本開示に係る一実施形態の組立方法の手順を示すフローチャートである。 図１０の実測形状データ作成工程の詳細を示すフローチャートである。 本開示に係る一実施形態における基準形状モデル中におけるフランジ面と、実際のフランジ面を含む領域中の実際に計測した複数の点との相対位置関係を示す説明図である。 本開示に係る一実施形態における複数のポリゴンデータを説明するための説明図である。 本開示に係る一実施形態におけるデータ抽出工程での特定の複数のポリゴンデータの抽出を説明するための説明図である。 本開示に係る一実施形態における基準形状モデル中におけるフランジ面と、実際のフランジ面を含む領域中の実際に計測した複数の点のうち、データ抽出工程後の複数の点との相対位置関係を示す説明図である。 本開示に係る一実施形態における準備工程、代表点設定工程、及び補完面データ作成工程での処理内容を説明するための説明図である。 本開示に係る一実施形態における修正量演算工程での処理内容を説明するための説明図である。 本開示に係る一実施形態における修正形状モデル生成工程での処理内容を説明するための説明図である。 本開示に係る一実施形態における調整工程後の締結状態での蒸気タービンの断面図である。 本開示に係る一実施形態の変形例における組立支援装置の構成を示す説明図である。
以下、本開示に係るタービンの組立方法、この組立方法に用いる組立支援プログラム、この組立方法を支援する組立支援装置の実施形態について説明する。
「蒸気タービンの実施形態」
本実施形態の蒸気タービンについて、図１～図５を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態の蒸気タービン１０は、軸線Ａｒを中心として回転するロータ１５と、複数のダイヤフラム２０と、このロータ１５の外周側を覆うと共に複数のダイヤフラム２０を収納する車室３０と、ロータ１５を回転可能に支持する軸受１２（図２参照）と、車室３０を支持する架台１１と、を備える。なお、ロータ１５は、この蒸気タービン１０の回転体である。また、車室３０やダイヤフラム２０は、この蒸気タービン１０の静止体である。
ここで、軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｄａ、軸線Ａｒに対する周方向を単に周方向Ｄｃ、軸線Ａｒに対する径方向を単に径方向Ｄｒとする。また、この径方向Ｄｒで、軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｄｒｉ、軸線Ａｒから遠ざかる側を径方向外側Ｄｒｏとする。
ロータ１５は、軸線方向Ｄａに延びるロータ軸１６と、軸線方向Ｄａに並んでロータ軸１６に取り付けられている複数の動翼列１７と、を有する。複数の動翼列１７は、いずれも、軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに並ぶ複数の動翼を有する。ロータ軸１６の両端部は、架台１１に取り付けられている軸受１２により、回転可能に支持されている。
車室３０は、図２～図５に示すように、ロータ１５の外周側を覆う内車室３５と、内車室３５の外周側を覆う外車室３１と、を有する。
外車室３１は、図３～図５に示すように、軸線Ａｒよりも下側の部分を構成する下半外車室３２ａと、軸線Ａｒよりも上側の部分を構成する上半外車室３２ｂと、下半外車室３２ａに対して上半外車室３２ｂを締結するための複数のボルト３３と、を有する。下半外車室３２ａ及び上半外車室３２ｂは、いずれも、周方向Ｄｃに延びる外車室本体３２ａｂ，３２ｂｂと、外車室本体３２ａｂ，３２ｂｂの周方向Ｄｃの両端部から径方向外側Ｄｒｏに突出する外車室フランジ３２ａｆ，３２ｂｆと、を有する。下半外車室３２ａの外車室フランジ３２ａｆと上半外車室３２ｂの外車室フランジ３２ｂｆとは、上下方向で互いに対向している。複数のボルト３３は、下半外車室３２ａの外車室フランジ３２ａｆ及び上半外車室３２ｂの外車室フランジ３２ｂｆを貫通して、下半外車室３２ａの外車室フランジ３２ａｆと上半外車室３２ｂの外車室フランジ３２ｂｆとを締結する。下半外車室３２ａの外車室フランジ３２ａｆ中で上半外車室３２ｂの外車室フランジ３２ｂｆと対向する面は、フランジ面３２ａｓを成す。また、上半外車室３２ｂの外車室フランジ３２ｂｆ中で下半外車室３２ａの外車室フランジ３２ａｆと対向する面は、フランジ面３２ｂｓを成す。下半外車室３２ａの周方向Ｄｃの両端部の一部には、図５に示すように、フランジ面３２ａｓから凹むと共に、外車室本体３２ａｂの内周面から外周面に向かって凹む支持溝３２ａｇが形成されている。
内車室３５は、図４及び図５に示すように、軸線Ａｒよりも下側の部分を構成する下半内車室３６ａと、軸線Ａｒよりも上側の部分を構成する上半内車室３６ｂと、下半内車室３６ａに対して上半内車室３６ｂを締結するための複数のボルト３７と、を有する。下半内車室３６ａ及び上半内車室３６ｂは、いずれも、周方向Ｄｃに延びる内車室本体３６ａｂ，３６ｂｂと、内車室本体３６ａｂ，３６ｂｂの周方向Ｄｃの両端部から径方向外側Ｄｒｏに突出する内車室フランジ３６ａｆ，３６ｂｆと、を有する。下半内車室３６ａの内車室フランジ３６ａｆと上半内車室３６ｂの内車室フランジ３６ｂｆとは、上下方向で互いに対向している。複数のボルト３７は、下半内車室３６ａの内車室フランジ３６ａｆ及び上半内車室３６ｂの内車室フランジ３６ｂｆを貫通して、下半内車室３６ａの内車室フランジ３６ａｆと上半内車室３６ｂの内車室フランジ３６ｂｆとを締結する。下半内車室３６ａの内車室フランジ３６ａｆ中で上半内車室３６ｂの内車室フランジ３６ｂｆと対向する面は、フランジ面３６ａｓを成す。また、上半内車室３６ｂの内車室フランジ３６ｂｆ中で下半内車室３６ａの内車室フランジ３６ａｆと対向する面は、フランジ面３６ｂｓを成す。下半内車室３６ａは、さらに、図５に示すように、内車室本体３６ａｂの軸線方向Ｄａの一部であってこの内車室本体３６ａｂの周方向Ｄｃの両端から、径方向外側Ｄｒｏに突出する被支持部３６ａｇを有する。下半内車室３６ａは、その被支持部３６ａｇが下半外車室３２ａの支持溝３２ａｇ内に収まることで、下半外車室３２ａに支持されている。
なお、下半外車室３２ａ及び上半外車室３２ｂは、外車室３１の車室部品を構成する。また、下半内車室３６ａ及び上半内車室３６ｂは、内車室３５の車室部品を構成する。
複数のダイヤフラム２０は、内車室３５内で軸線方向Ｄａに並んでいる。複数のダイヤフラム２０は、図４に示すように、いずれも、軸線Ａｒよりも下側の部分を構成する下半ダイヤフラム２１ａと、軸線Ａｒよりも上側の部分を構成する上半ダイヤフラム２１ｂと、を有する。下半ダイヤフラム２１ａ及び上半ダイヤフラム２１ｂは、いずれも、周方向Ｄｃに並ぶ複数の静翼２２と、複数の静翼２２の径方向内側Ｄｒｉの部分を相互に連結するダイヤフラム内輪２３と、複数の静翼２２の径方向外側Ｄｒｏの部分を相互に連結するダイヤフラム外輪２４と、を有する。下半ダイヤフラム２１ａは、下半内車室３６ａの内周側に取り付けられ、上半ダイヤフラム２１ｂは、上半内車室３６ｂの内周側に取り付けられている。ダイヤフラム内輪２３の内周側には、ロータ軸１６との間の隙間をシールするシール装置２５が設けられている。
複数のダイヤフラム２０毎の下半ダイヤフラム２１ａ及び上半ダイヤフラム２１ｂ、さらに、前述の車室部品は、いずれも、静止体を構成する部品である静止体部品を構成する。
外車室３１の内周面及び内車室３５の内周面は、蒸気タービン１０の運転により、高温の蒸気に晒される。このため、外車室３１及び内車室３５は、蒸気タービン１０の運転により、クリープ変形等の非弾性変形する。この変形の結果、下半外車室３２ａに対して上半外車室３２ｂが締結されていない状態では、図６に示すように、外車室フランジ３２ａｆ，３２ｂｆが、軸線方向Ｄａの位置に応じて上下方向の位置が変わる。さらに、図７に示すよう、下半外車室３２ａ及び上半外車室３２ｂの上下方向の寸法Ｌｖが長くなり、軸線Ａｒに対して垂直な横方向の寸法Ｌｈが短くなる。さらに、下半外車室３２ａのフランジ面３２ａｓは、径方向外側Ｄｒｏの部分が径方向内側Ｄｒｉの部分よりも上に位置するよう傾斜し、上半外車室３２ｂのフランジ面３２ｂｓは、径方向外側Ｄｒｏの部分が径方向内側Ｄｒｉの部分よりも下に位置するよう傾斜する。
なお、図７に示す蒸気タービン１０の断面は、軸線方向Ｄａのある位置での断面である。このため、軸線方向Ｄａの他の位置での断面では、前述の場合とは逆に、下半外車室３２ａのフランジ面３２ａｓが、径方向外側Ｄｒｏの部分が径方向内側Ｄｒｉの部分よりも下に位置するよう傾斜し、上半外車室３２ｂのフランジ面３２ｂｓは、径方向外側Ｄｒｏの部分が径方向内側Ｄｒｉの部分よりも上に位置するよう傾斜する場合もある。
以上のように変形した下半外車室３２ａに、以上のように変形した上半外車室３２ｂを締結すると、図８に示すように、締結前に比べて、下半外車室３２ａ及び上半外車室３２ｂの上下方向の寸法が短くなり、軸線Ａｒに対して垂直な横方向の寸法が長くなる。また、下半外車室３２ａのフランジ面３２ａｓ及び上半外車室３２ｂのフランジ面３２ｂｓは、ほぼ水平方向に広がるようになる。この結果、下半外車室３２ａに支持されている下半内車室３６ａ、及び、この下半内車室３６ａに締結されている上半内車室３６ｂは、軸線Ａｒに対して相対的に上側移動してしまう。このため、下半内車室３６ａの内周面中の最下点３６ａｐとロータ軸１６との間の径方向Ｄｒの間隔Ｓａが許容範囲よりも小さくなり、上半内車室３６ｂの内周面中の最上点３６ｂｐとロータ軸１６との間の径方向Ｄｒの間隔Ｓｂが許容範囲よりも小さくなる。
そこで、背景技術の欄で説明した特許文献１で従来技術として開示されている方法では、一次仮組付けを行い、車室部品を相互に締結した際の車室の変形に伴う静止体と回転体との間の隙間を実測する。そして、この実測結果に基づいて、回転体に対する静止体の相対位置を調整している。
「タービンの組立支援装置の実施形態」
本実施形態におけるタービンの組立支援装置について、図９を参照して説明する。
組立支援装置５０は、コンピュータである。この組立支援装置５０は、各種演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）６０と、ＣＰＵ６０のワークエリア等になるメモリ５７と、ハードディスクドライブ装置等の補助記憶装置５８と、キーボードやマウス等の手入力装置（入力装置）５１と、表示装置（出力装置）５２と、手入力装置５１及び表示装置５２の入出力インタフェース５３と、三次元レーザ計測器等の三次元形状測定装置７５との間でデータの受送信を行うための装置インタフェース（入力装置）５４と、ネットワークＮを介して外部と通信するための通信インタフェース（入出力装置）５５と、ディスク型記憶媒体Ｄに対してデータの記憶処理や再生処理を行う記憶・再生装置（入出力装置）５６と、を備えている。
補助記憶装置５８には、組立支援プログラム５８ｐや、蒸気タービン１０を構成する複数の部品毎の設計データである基準形状データ５８ｄが予め格納されている。組立支援プログラム５８ｐは、例えば、記憶・再生装置５６を介して、ディスク型記憶媒体Ｄから補助記憶装置５８に取り込まれる。なお、これらの組立支援プログラム５８ｐは、通信インタフェース５５を介して外部の装置から補助記憶装置５８に取り込まれてもよい。
ＣＰＵ６０は、機能的に、基準形状モデル作成部６１と、実測形状データ取得部６２と、自重付与時形状データ作成部６３と、モデル修正量演算部６４と、修正形状モデル作成部６５と、間隔算出部６６と、を有する。実測形状データ取得部６２は、ポリゴンデータ作成部６２ａと、データ抽出部６２ｂと、実測形状データ作成部６２ｃと、を有する。実測形状データ作成部６２ｃは、準備部６２ｃａと、代表点設定部６２ｃｂと、補完面データ作成部６２ｃｃと、を有する。これらの各機能部６１～６６は、いずれも、ＣＰＵ６０が補助記憶装置５８に格納されている組立支援プログラム５８ｐを実行することで機能する。
組立支援装置５０は、ネットワークＮを介して、締結時形状データ推定装置７０と接続されている。この締結時形状データ推定装置７０もコンピュータである。なお、この組立支援装置５０の各機能部６１～６６における動作、及び締結時形状データ推定装置７０の動作については、後述する。
「タービンの組立方法の実施形態」
本実施形態におけるタービンの組立方法について、図１０及び図１１に示すフローチャートに従って説明する。なお、図１０及び図１１のフローチャート中で、実線で囲まれた工程は、作業員による作業工程であり、破線で囲まれた工程は、組立支援装置５０又は締結時形状データ推定装置７０が実行する工程である。
蒸気タービン１０は、点検等を行う毎に、分解、組立が行われる。蒸気タービン１０は、分解が完了した時点では、上半外車室３２ｂが下半外車室３２ａから外され、上半内車室３６ｂが下半内車室３６ａから外され、ロータ１５は車室３０外に配置され、複数のダイヤフラム２０は、内車室３５からは外されている。各ダイヤフラム２０は、下半ダイヤフラム２１ａと上半ダイヤフラム２１ｂとに分離されている。なお、蒸気タービン１０の分解が完了した時点で、下半外車室３２ａが架台１１から外されていてもよいが、ここでは、下半外車室３２ａが架台１１に支持されているとする。
タービンの組立方法では、まず、図１０のフローチャートに示すように、組立支援装置５０の基準形状モデル作成部６１が基準形状モデルを作成する（Ｓ１０：基準形状モデル作成工程）。基準形状モデル作成部６１は、蒸気タービン１０を構成する複数の部品毎の設計データである基準形状データ５８ｄを補助記憶装置５８から読み込む。次に、複数の部品毎の基準形状データ５８ｄに基づき、複数の部品毎の基準形状モデルを作成する。図１２に示すように、基準形状モデル８０は、部品の変形等を有限要素法等でシミュレートするために、部品をメッシュで複数の微小要素に分割したモデルある。基準形状モデル作成部６１は、基準形状モデル８０を作成した後、この基準形状モデル８０を補助記憶装置５８に格納する。
本実施形態では、以上のように、基準形状モデル８０を作成する際、基準形状データ５８ｄとして設計データを用いる。しかしながら、製造工場から蒸気タービン１０が出荷される前の部品の形状に関するデータであれば、実際に部品を計測して得られた形状データを基準形状データとして用いてもよい。また、本実施形態では、蒸気タービン１０の分解完了後に、この基準形状モデル作成工程（Ｓ１０）を実行する。しかしながら、この基準形状モデル作成工程（Ｓ１０）を蒸気タービン１０の分解前、例えば、蒸気タービン１０の運転中に実行してもよい。
次に、分解完了後の車室部品３８（下半外車室３２ａ、上半外車室３２ｂ、下半内車室３６ａ、上半内車室３６ｂ）毎に予め定められた実測対象部の形状を計測して、複数の車室部品３８毎の実測形状データを取得する（Ｓ２０：実測形状データ取得工程）。下半外車室３２ａ及び上半外車室３２ｂの実測対象部は、それぞれのフランジ面３８ｓ（フランジ面３２ａｓ，３２ｂｓ）である。また、下半内車室３６ａ及び上半内車室３６ｂの実測対象部は、それぞれのフランジ面３８ｓ（フランジ面３６ａｓ，３６ｂｓ）である。実測形状データ取得工程（Ｓ２０）は、計測工程（Ｓ２１）、ポリゴンデータ作成工程（Ｓ２２）、データ抽出工程（Ｓ２３）、実測計測データ作成工程（Ｓ２４）を含む。
計測工程（Ｓ２１）では、作業者が、三次元レーザ計測器等の三次元形状測定装置７５を用いて、複数の車室部品３８毎に、実測対象部を含む領域中の複数の点の三次元位置データを計測する。この際、複数の車室部品３８毎に予め定められている基準点を基準にて、計測対象になる複数の点での三次元位置データを計測する。
複数の車室部品３８を相互に締結する前に対して、複数の車室部品３８を相互に締結した後の各車室部品３８毎の変形は、複数の車室部品３８毎のフランジ面３８ｓの変形に支配的である。このため、本実施形態では、計測工程（Ｓ２１）で、車室部品３８中で実際に形状を計測する領域をフランジ面３８ｓに限定している。よって、本実施形態では、計測工程（Ｓ２１）で、車室部品３８中で実際に形状を計測する領域を小さくすることができ、車室部品３８の形状を実際に計測する手間を少なくすることできる。さらに、後述のモデル修正量演算工程（Ｓ４０）及び修正形状モデル作成工程（Ｓ５０）でのコンピュータの負荷を軽減することができる。
ポリゴンデータ作成工程（Ｓ２２）では、組立支援装置５０のポリゴンデータ作成部６２ａが、図１２に示すように、計測工程（Ｓ２１）で計測された複数の車室部品３８毎の複数の点の三次元位置データを取得する。なお、図１２は、車室部品３８の基準形状モデル８０中における実測対象部であるフランジ面８１と、実際のフランジ面３８ｓを含む領域中の実際に計測した複数の点８５との相対位置関係を示すイメージ図である。続いて、ポリゴンデータ作成部６２ａは、複数の車室部品３８毎に、図１３に示すように、複数の点８５の三次元位置データを用いて、複数のポリゴンデータを作成する。ポリゴンデータとは、多角形の平面を規定するデータである。ポリゴンデータ作成部６２ａは、複数の点８５のうち、互に近接する複数の点８５を線分で結び、これらの線分で囲まれた多角形平面をポリゴン８６とする。
データ抽出工程（Ｓ２３）では、組立支援装置５０のデータ抽出部６２ｂが、複数の車室部品３８毎に、図１４に示すように、ポリゴンデータ作成工程（Ｓ２２）で作成された複数のポリゴンデータのうちから、ある条件を満たす複数のポリゴンデータを抽出する。なお、図１４では、抽出するポリゴンデータで特定されるポリゴン８６ａに模様を施し、抽出しないポリゴンデータで特定されるポリゴン８６ｂには模様を施していない。また、図１４中のＸＹ平面は、基準形状モデル８０中のフランジ面８１に平行な面である。ここで、前述の条件とは、基準形状モデル８０中のフランジ面８１に対する、ポリゴンデータで特定されるポリゴン８６の傾きが所定の傾き以内である、である。データ抽出部６２ｂは、まず、複数のポリゴン８６毎に、ポリゴン８６の法線ｎを求める。次に、データ抽出部６２ｂは、複数のポリゴン８６毎に、基準形状モデル８０中のフランジ面８１に対する垂線ｐとポリゴン８６の法線ｎとの角度αを求める。そして、データ抽出部６２ｂは、複数のポリゴンデータのうちから、フランジ面８１に対する垂線ｐとポリゴン８６との角度αが所定の角度（所定の傾き）以内の複数のポリゴンデータを抽出する。
このデータ抽出工程（Ｓ２３）は、計測工程（Ｓ２１）で得た複数の点８５の三次元位置データから、フランジ面３８ｓの縁の壁中の点や、フランジ面３８ｓを貫通するボルト３３，３７孔の内周面中の点の三次元位置データを除くために実行される。このため、このデータ抽出工程（Ｓ２３）後の点８５の数は、図１５に示すように、その前の点８５の数より少なくなる。特に、基準形状モデル８０中で、フランジ面８１に対して傾斜している面８２に関して、抽出工程（Ｓ２３）後の点８５の数は、その前の点８５の数より著しく少なくなる。
実測計測データ作成工程（Ｓ２４）では、組立支援装置５０の実測形状データ作成部６２ｃが、データ抽出工程（Ｓ２３）で抽出された複数のポリゴンデータを用いて、複数の車室部品３８毎の実測形状データを作成する。この実測計測データ作成工程（Ｓ２４）は、図１１のフローチャートに示すように、準備工程（Ｓ２４ａ）、代表点設定作成工程（Ｓ２４ｂ）、補完面データ作成工程（Ｓ２４ｃ）を含む。
準備工程（Ｓ２４ａ）では、実測形状データ作成部６２ｃの準備部６２ｃａが、図１６に示すように、複数の車室部品３８毎に実測対象部であるフランジ面８１を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロック８３に分割する。
代表点設定作成工程（Ｓ２４ｂ）では、実測形状データ作成部６２ｃの代表点設定部６２ｃｂが、複数の三次元ブロック８３毎に、対象とする三次元ブロック８３中の代表点８７を定める。具体的に、代表点設定部６２ｃｂは、データ抽出工程（Ｓ２３）で抽出された複数のポリゴンデータで特定されるポリゴンに含まれる複数の点８５のうち、対象とする三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５の三次元位置データの中央値となる点を、対象とする三次元ブロック８３中の代表点８７とする。なお、図１６では、この図中の複数の点８５のうち、黒塗りの点が代表点８７を示す。
補完面データ作成工程（Ｓ２４ｃ）では、実測形状データ作成部６２ｃの補完面データ作成部６２ｃｃが、複数の三次元ブロック８３毎の代表点８７を相互に補完面８８としての平面又は曲面で接続して、複数の三次元ブロック８３毎の代表点８７を含む補完面８８のデータを作成する。この補完面８８のデータが、実測形状データ作成部６２ｃが作成する実測形状データである。
三次元形状測定装置７５で得られる点８５に関する三次元位置データには、誤差が含まれる。例えば、三次元形状測定装置７５が三次元レーザ計測器である場合、計測対象と三次元レーザ計測器との間に、微小な浮遊物が存在すると、この三次元レーザ計測器で計測された三次元位置データには誤差が含まれることになる。そこで、本実施形態では、三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５の三次元位置データの中央値となる点を、この三次元ブロック８３中の代表点８７にすることで、三次元形状測定装置７５で得られる点８５に関する三次元位置データの誤差範囲を狭めている。なお、三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５が極端に少ない場合には、この三次元ブロック８３中から代表点８７を定めない。これは、点８５の数が極端に少ない場合、複数の点８５のうちから代表点８７を定めても、この代表点８７の三次元位置データの誤差範囲が狭まっているとは限らないからである。
また、本実施形態では、複数の三次元ブロック８３毎の代表点８７を相互に平面又は曲面で接続して、複数の三次元ブロック８３毎の代表点８７を含む補完面８８のデータを作成し、この補完面８８のデータを実測形状データとする。このため、本実施形態では、基準形状モデル８０上のフランジ面８１全体に渡って連続し、且つ、誤差範囲の狭いフランジ面３８ｓに関する実測形状データを得ることができる。
本実施形態では、データ抽出工程（Ｓ２３）後に、実測形状データ作成工程（Ｓ２４）中の準備工程（Ｓ２４ａ）を実行する。しかしながら、この準備工程（Ｓ２４ａ）は、基準形状モデル作成工程（Ｓ１０）の後であって、実測形状データ作成工程（Ｓ２４）中の代表点設定工程（Ｓ２４ｂ）の前であれば、どの段階で行ってもよい。このため、例えば、基準形状モデル作成工程（Ｓ１０）で基準形状モデル８０を作成した直後に、この準備工程（Ｓ２４ａ）を実行してもよい。
次に、組立支援装置５０の自重付与時形状データ作成部６３が、複数の車室部品３８毎に、複数の車室部品３８毎の基準形状モデル８０を用いて、図１７に示すように、複数の車室部品３８毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データ８９を作成する（Ｓ３０：自重付与時形状データ作成工程）。なお、この自重付与時形状データ８９は、車室部品３８の姿勢が、実測対象部の形状を実際に計測した際の車室部品３８の姿勢と同じであるときに、車室部品３８に自重がかかった際の形状データである。このため、本実施形態では、実測形状データ取得工程（Ｓ２０）後に、この自重付与時形状データ作成工程（Ｓ３０）を実行する。但し、実測形状データ取得工程（Ｓ２０）で、実測対象部の形状を実際に計測する際の車室部品３８の姿勢が予め定まっている場合には、この自重付与時形状データ作成工程（Ｓ３０）を、実測形状データ取得工程（Ｓ２０）前であって、基準形状モデル作成工程（Ｓ１０）後に実行してもよい。
次に、組立支援装置５０のモデル修正量演算部６４が、図１７に示すように、複数の車室部品３８毎に、実測対象部の実測形状データ８８と、実測対象部の自重付与時形状データ８９との差ｄから、基準形状モデルのモデル修正量を求める（Ｓ４０：モデル修正量演算工程）。
次に、組立支援装置５０の修正形状モデル作成部６５が、図１８に示すように、複数の車室部品３８毎のモデル修正量を用いて、複数の車室部品３８毎の基準形状モデル８０を修正して、修正形状モデル８０ａを作成する（Ｓ５０:修正形状モデル作成工程）。具体的に、ここでは、基準形状モデル８０中のフランジ面８１に含まれるグリッド８４をモデル修正量分だけ移動する。
次に、締結時形状データ推定装置７０が、組立支援装置５０から複数の車室部品３８毎の修正形状モデル８０ａを受け取り、複数の車室部品３８毎の修正形状モデル８０ａを用いて、複数の車室部品３８相互が締結された状態での複数の車室部品３８毎の形状データである締結時形状データを推定する（Ｓ６０：締結時形状データ推定工程）。この際、締結時形状データ推定装置７０は、複数の車室部品３８毎の材質、蒸気タービン１０の運転による複数の車室部品３８毎の材質の変質の程度、ボルト３３，３７による複数の車室部品３８相互の締結力、複数の車室部品３８毎にかかる自重等を考慮して、締結時形状データを推定する。すなわち、締結時形状データ推定装置７０は、複数の車室部品３８相互が締結されていない状態から、複数の車室部品３８相互が締結された状態での複数の車室部品３８毎の形状変形をシミュレートする。
次に、組立支援装置５０の間隔算出部６６は、締結時形状データ推定装置７０から複数の車室部品３８毎の締結時形状データを受け取る。そして、この間隔算出部６６は、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体が相互に組み付けられた状態での静止体と回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、複数の車室部品３８毎の締結時形状データと回転体の基準形状データ５８ｄとを用いて求める（Ｓ７０：間隔算出工程）。静止体と回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔は、例えば、図８に示すように、下半内車室３６ａの内周面中の最下点３６ａｐとロータ軸１６との間の径方向Ｄｒの間隔Ｓａや、上半内車室３６ｂの内周面中の最上点３６ｂｐとロータ軸１６との間の径方向Ｄｒの間隔Ｓｂ等である。
なお、締結時形状データ推定工程（Ｓ６０）で、複数の車室部品３８相互の締結前の状態から締結後の状態における、静止体と回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔の変化量を推定してもよい。この場合、間隔算出工程（Ｓ７０）では、締結前に実際に計測した静止体と回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔に、前述の変化量を加え、この値を締結後の間隔としてもよい。以上の場合でも、結局、締結時形状データ推定工程（Ｓ６０）で、複数の車室部品３８相互が締結された状態での複数の車室部品３８毎の形状データである締結時形状データを推定し、間隔算出工程（Ｓ７０）で、複数の車室部品３８毎の締結時形状データを用いて、予め定められた部分の間隔を求めることになる。
次に、作業者が仮組付け工程（Ｓ８０）を実行する。この仮組付け工程（Ｓ８０）では、まず、架台１１に支持されている下半外車室３２ａ内に下半内車室３６ａを配置する。次に、この下半内車室３６ａに、複数のダイヤフラム２０毎の下半ダイヤフラム２１ａを取り付ける。次に、架台１１に対して、軸受１２及びロータ１５を組み付ける。この際、ロータ１５のセンタリングを行う。具体的に、架台１１に対する軸受１２の相対位置、及び軸受１２の対するロータ１５の相対位置を調節する。次に、下半ダイヤフラム２１ａに上半ダイヤフラム２１ｂを取り付ける。次に、下半内車室３６ａに上半内車室３６ｂを締結する。次に、下半外車室３２ａに上半外車室３２ｂを締結する。
この仮組付け工程（Ｓ８０）では、以上の作業の他に、調整工程（Ｓ８１）及び鉛部材配置工程（Ｓ８２）を実行する。
調整工程（Ｓ８１）では、複数の静止体部品のうち、ある静止体部品を他の静止体部品に取り付ける部分にシムを配置する。例えば、下半内車室３６ａの被支持部３６ａｇが収まる下半外車室３２ａの支持溝３２ａｇ内、下半内車室３６ａと下半ダイヤフラム２１ａとの間、上半内車室３６ｂと上半ダイヤフラム２１ｂとの間等に、にシムを配置する。この際、間隔算出工程（Ｓ７０）で求めた、静止体と回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔が予め定められた許容範囲に収まるよう、シムの厚さやシムの枚数等を定める。具体的に、例えば、締結時形状データ推定工程（Ｓ６０）で車室部品３８毎の締結時形状データを推定した結果、図８に示すように、下半内車室３６ａの内周面中の最下点３６ａｐとロータ軸１６との間の径方向Ｄｒの間隔Ｓａが許容範囲よりも小さくなり、上半内車室３６ｂの内周面中の最上点３６ｂｐとロータ軸１６との間の径方向Ｄｒの間隔Ｓｂが許容範囲よりも大きくなったとする。この場合、間隔算出工程（Ｓ７０）で求めたこれらの間隔Ｓａ，Ｓｂが許容範囲に収まるよう、下半外車室３２ａの支持溝３２ａｇ内に配置するシムの厚さやシムの枚数等を定める。そして、図１９に示すように、この調整工程（Ｓ８１）で、下半外車室３２ａの支持溝３２ａｇ内に、先に定めた厚さのシム３９、又は先に定めた枚数のシム３９を配置する。この結果、下半内車室３６ａの内周面中の最下点３６ａｐとロータ軸１６との間の径方向Ｄｒの間隔Ｓａが許容範囲内に収まり、且つ、上半内車室３６ｂの内周面中の最上点３６ｂｐとロータ軸１６との間の径方向Ｄｒの間隔Ｓｂが許容範囲内に収まるようになる。
鉛部材配置工程（Ｓ８２）では、ある部品を他の部品を組み付ける際に、回転体と静止体との間であって、シール装置が配置される位置に、鉛部材を配置する。この鉛部材は、この仮組付け工程（Ｓ８０）が終了した時点で、回転体と静止部材とに挟まれて、つぶされる。
次に、以上のように仮組付けされた蒸気タービン１０を分解する（Ｓ９０：分解工程）。この分解過程で、仮組付け工程（Ｓ８０）中に蒸気タービン１０内に配置した鉛部材を回収し、この鉛部材の厚みを計測する（Ｓ１００：微小間隔計測工程）。
次に、本組付けを実行する（Ｓ１１０：本組付け工程）。この本組付け工程（Ｓ１１０）でも、先に仮組付け工程（Ｓ８０）で実行した各種組付け作業と同様の各種組付け作業を行う。さらに、この本組付け工程（Ｓ１１０）では、各種組付け作業の他に、調整工程（Ｓ１１１）及び微調整工程（Ｓ１１２）を実行する。
調整工程（Ｓ１１１）では、仮組付け工程（Ｓ８０）中の調整工程（Ｓ８１）と同様に、ある静止体部品を他の静止体部品に取り付ける部分にシムを配置する。但し、この調整工程（Ｓ１１１）では、ある静止体部品を他の静止体部品に取り付ける部分に、仮組付け工程（Ｓ８０）中の調整工程（Ｓ８１）で定めた、厚さのシム又は枚数のシムを配置する。
微調整工程（Ｓ１１２）では、微小間隔計測工程（Ｓ１００）で計測された鉛部材の厚さに基づき、シール装置の高さ（径方向Ｄｒの寸法）を調節する。シール装置がシール装置本体とシムとを有する場合、シール装置本体とシムとを合わせた高さが許容範囲内に収まるよう、シムの厚さ又はシムの枚数を調節する。なお、このシムは、シール装置本体がある部品に取り付けられる場合、シール装置本体とある部品とに間に配置される。また、シール装置がシムを有さない場合、高さが許容範囲内の新たなシール装置を用いる。また、図４を用いて先に説明したダイヤフラム内輪２３とロータ軸１６との間に配置するシール装置２５は、静止体部品であるダイヤフラム内輪２３側に取り付けられる。しかしながら、シール装置は、ロータ（回転体）１５ｍ側に取り付けられ場合もある。また、例えば、ラビリンスシールのように、シール装置の一部がロータ（回転体）１５ｍ側に取り付けられ、このシール装置の残りの一部が静止体部品側に取り付けられることもある。
以上で、蒸気タービン１０の組立が終了する。
以上、本実施形態では、模擬的に、複数の車室部品３８相互が締結された状態での複数の車室部品３８毎の形状データである締結時形状データを推定する。そして、本実施形態では、この締結時形状データに基づき、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体が相互に組み付けられた状態での静止体と回転体との間の間隔を求める。よって、本実施形態では、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体が相互に組み付けられた状態での静止体と回転体との間の間隔を取得するための仮組付け工程を省くことができる。
本実施形態では、車室部品３８の締結時形状データを推定する際に、車室部品３８の修正形状モデル８０ａを用いる。この修正形状モデル８０ａは、実測形状データと自重付与時形状データ８９とを用いて、基準形状モデル８０を修正したモデルである。実測形状データは、車室部品３８中の実測対象部の形状を実際に計測したデータに基づく形状データである。また、自重付与時形状データ８９は、車室部品３８の姿勢が、実測対象部の形状を実際に計測した際の車室部品３８の姿勢と同じであるときに、車室部品３８に自重がかかった際の形状に関するデータを、基準形状モデル８０に基づき求めたデータである。このため、本実施形態では、単に、実測形状データのみを用いて基準形状データ５８ｄを修正して修正形状モデルを作成する場合よりも、実際の車室部品３８の形状に近い修正形状モデル８０ａを得ることができる。
よって、本実施形態では、この修正形状モデル８０ａを用いて、締結時形状データを推定することで、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体が相互に組み付けられた状態での静止体と回転体との間の間隔をより正確に求めることできる。このため、本実施形態では、この間隔に基づいて調整工程（Ｓ８１）を実行することにより、回転体に対する静止体の相対位置が高精度で許容範囲内に収めることができる。
「変形例」
以上の実施形態では、フランジ面３８ｓのみを実測対象部にしている。しかしながら、フランジ面３８ｓ及びフランジ面３８ｓ以外の部分を実測対象部にする場合、さらに、計測工程（Ｓ２１）で、実測対象部であるフランジ面３８ｓの形状のみを正確に計測できる場合には、計測工程（Ｓ２１）後に、ポリゴンデータ作成工程（Ｓ２２）及びデータ抽出工程（Ｓ２３）を実行せず、実測形状データ作成工程（Ｓ２４）を実行してもよい。
以上の実施形態では、タービンの組立を支援する装置として、組立支援装置５０と、締結時形状データを推定する締結時形状データ推定装置７０と、を有する。しかしながら、図２０に示すように、組立支援装置５０ａが、その機能として、締結時形状データを推定する締結時形状データ推定部６７を有してもよい。この場合、この組立支援装置５０ａであるコンピュータに実行させる組立支援プログラム５８ｐａには、このコンピュータに、締結時形状データを推定させる工程が含まれる。
「付記」
以上の実施形態におけるタービンの組立方法は、例えば、以下のように把握される。
（１）第一態様におけるタービンの組立方法は、
軸線Ａｒを中心として回転可能な回転体１５と、前記回転体１５の外周を覆う車室３０を含む静止体と、を備え、前記車室３０は、前記軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに並ぶ複数の車室部品３８と、前記複数の車室部品３８相互を締結する複数のボルト３３，３７と、を有するタービン１０の組立方法において、前記タービン１０を工場から出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の基準形状データ５８ｄに基づき、前記複数の静止体部品毎の基準形状モデル８０を作成する基準形状モデル作成工程Ｓ１０と、前記タービン１０を分解した後で、前記複数の車室部品３８相互が前記複数のボルト３３，３７で締結されていない開放状態で、前記複数の車室部品３８毎に予め定められた実測対象部の形状を計測して、前記複数の車室部品３８毎の実測形状データを取得する実測形状データ取得工程Ｓ２０と、前記複数の車室部品３８毎に、前記複数の車室部品３８毎の前記基準形状モデル８０を用いて、前記複数の車室部品３８毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データ８９を作成する自重付与時形状データ作成工程Ｓ３０と、前記複数の車室部品３８毎に、前記実測対象部の前記実測形状データと、前記実測対象部の前記自重付与時形状データ８９との差から、前記基準形状モデル８０のモデル修正量を求めるモデル修正量演算工程Ｓ４０と、前記複数の車室部品３８毎の前記モデル修正量を用いて、前記複数の車室部品３８毎の前記基準形状モデル８０を修正して、修正形状モデル８０ａを作成する修正形状モデル作成工程Ｓ５０と、前記修正形状モデル８０ａを用いて、前記複数の車室部品３８相互が締結された状態での前記複数の車室部品３８毎の形状データである締結時形状データを推定する締結時形状データ推定工程Ｓ６０と、前記複数の車室部品３８相互が締結され且つ前記複数の静止体部品及び前記回転体１５が相互に組み付けられた状態での前記静止体と前記回転体１５との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、前記複数の車室部品３８毎の前記締結時形状データを用いて求める間隔算出工程Ｓ７０と、前記複数の静止体部品及び前記回転体１５を相互に組み付ける組付け工程Ｓ８０，Ｓ１１０と、を実行する。前記自重付与時形状データ８９は、前記車室部品３８の姿勢が、前記実測対象部の形状を実際に計測した際の前記車室部品３８の姿勢と同じであるときに、前記車室部品３８に自重がかかった際の形状データである。前記組付け工程Ｓ８０，Ｓ１１０は、前記間隔算出工程Ｓ７０で求めた前記予め定められた部分の間隔が予め定められた許容範囲内に収まるよう調整する調整工程Ｓ８１，Ｓ１１１を含む。
本態様では、模擬的に、複数の車室部品３８相互が締結された状態での複数の車室部品３８毎の形状データである締結時形状データを推定する。そして、本態様では、この締結時形状データに基づき、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体１５が相互に組み付けられた状態での静止体と回転体１５との間の間隔を求める。よって、本態様では、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体１５が相互に組み付けられた状態での静止体と回転体１５との間の間隔を取得するための仮組付け工程を省くことができる。
本態様では、車室部品３８の締結時形状データを推定する際に車室部品３８の修正形状モデル８０ａを用いる。この修正形状モデル８０ａは、実測形状データと自重付与時形状データ８９とを用いて、基準形状モデル８０を修正したモデルである。実測形状データは、車室部品３８中の実測対象部の形状を実際に計測したデータに基づく形状データである。また、自重付与時形状データ８９は、車室部品３８の姿勢が、実測対象部の形状を実際に計測した際の車室部品３８の姿勢と同じであるときに、車室部品３８に自重がかかった際の形状に関するデータを、基準形状モデル８０に基づき求めたデータである。このため、本態様では、単に、実測形状データのみを用いて基準形状データ５８ｄを修正して修正形状モデル８０ａを作成する場合よりも、実際の車室部品３８の形状に近い修正形状モデル８０ａを得ることができる。
よって、本態様では、この修正形状モデル８０ａを用いて、締結時形状データを推定することで、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体１５が相互に組み付けられた状態での静止体と回転体１５との間の間隔をより正確に求めることできる。このため、本態様では、この間隔に基づいて調整工程Ｓ８１，Ｓ１１１を実行することにより、回転体１５に対する静止体の相対位置が高精度で許容範囲内に収めることができる。
（２）第二態様におけるタービンの組立方法は、
前記第一態様のタービン１０の組立方法において、前記複数の車室部品３８は、それぞれ、前記周方向Ｄｃに延びる本体と、前記本体における前記周方向Ｄｃの端から前記軸線Ａｒに対する径方向外側Ｄｒｏに延びるフランジと、を有する。前記複数のボルト３３，３７は、前記複数の車室部品３８毎の前記フランジ相互を締結可能である。前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部は、前記複数の車室部品３８毎の前記フランジのうち、前記周方向Ｄｃで隣接する車室部品３８のフランジと対向するフランジ面３８ｓである。
複数の車室部品３８が互いに締結されていない状態から、複数の車室部品３８が互いに締結された状態になったときの複数の車室部品３８毎の変形は、複数の車室部品３８毎のフランジ面３８ｓの変形に支配的である。このため、本態様では、実測形状データ取得工程Ｓ２０で、車室部品３８中で実際に形状を計測する領域をフランジ面３８ｓに限定している。よって、本態様では、実測形状データ取得工程Ｓ２０で、車室部品３８中で実際に形状を計測する領域を小さくすることができ、車室部品３８の形状を実際に計測する手間を少なくすることできる。
（３）第三態様におけるタービンの組立方法は、
前記第二態様のタービン１０の組立方法において、前記実測形状データ取得工程Ｓ２０は、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点８５での三次元位置データを計測する計測工程Ｓ２１と、前記複数の車室部品３８毎に、前記複数の点８５での前記三次元位置データを用いて、複数のポリゴンデータを作成するポリゴンデータ作成工程Ｓ２２と、前記複数のポリゴンデータのうちから、前記フランジ面３８ｓに対する複数のポリゴンデータで特定される多角形平面８６の傾きが所定の傾き以内の複数のポリゴンデータを抽出するデータ抽出工程Ｓ２３と、
前記データ抽出工程Ｓ２３で抽出された前記複数のポリゴンデータを用いて、前記複数の車室部品３８毎の前記実測形状データを作成する実測形状データ作成工程Ｓ２４と、を含む。
本態様では、計測工程Ｓ２１で計測した複数の点８５での三次元位置データのうちから、フランジ面３８ｓ中の点８５での三次元位置データを効率的に抽出することができる。
（４）第四態様におけるタービンの組立方法は、
前記第三態様のタービン１０の組立方法において、前記実測形状データ作成工程Ｓ２４は、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロック８３に分割する準備工程Ｓ２４ａと、前記複数の三次元ブロック８３毎に、対象とする三次元ブロック８３中の代表点８７を定める代表点設定工程Ｓ２４ｂと、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を相互に補完面８８としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を含む補完面８８のデータを作成する補完面データ作成工程Ｓ２４ｃと、を含む。前記代表点設定工程Ｓ２４ｂでは、前記データ抽出工程Ｓ２３で抽出された前記複数のポリゴンデータで特定される多角形平面８６に含まれる複数の点８５のうち、前記対象とする三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５毎の三次元位置データの中央値となる点８５を、前記対象とする三次元ブロック８３中の前記代表点８７とする。前記モデル修正量演算工程Ｓ４０では、前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面８８のデータを用いる。
三次元形状測定装置７５で得られる点８５に関する三次元位置データには、誤差が含まれる。例えば、三次元形状測定装置７５が三次元レーザ計測器である場合、計測対象と三次元レーザ計測器との間に、微小な浮遊物が存在すると、この三次元レーザ計測器で計測された三次元位置データには誤差が含まれることになる。よって、本態様では、三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５の三次元位置データの中央値となる点８５を、この三次元ブロック８３中の代表点８７にすることで、三次元形状測定装置７５で得られる点８５に関する三次元位置データの誤差範囲を狭めることができる。
また、本態様では、複数の三次元ブロック８３毎の代表点８７を相互に補完面８８としての平面又は曲面で接続して、複数の三次元ブロック８３毎の代表点８７を含む補完面８８のデータを作成し、この補完面８８のデータを実測形状データとする。このため、本態様では、基準形状モデル８０上のフランジ面８１全体に渡って連続し、且つ、誤差範囲の狭い実測形状データを得ることができる。
（５）第五態様におけるタービンの組立方法は、
前記第二態様から前記第四態様のいずれか一態様のタービン１０の組立方法において、前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部は、前記フランジ面３８ｓのみである。
本態様では、実測対象部がフランジ面３８ｓのみであるため、実測形状データ取得工程Ｓ２０で、車室部品３８中で実際に形状を計測する領域を小さくすることができ、車室部品３８の形状を実際に計測する手間を少なくすることできる。
（６）第六態様におけるタービンの組立方法は、
前記第一態様の組立方法において、前記実測形状データ取得工程Ｓ２０は、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点８５で三次元位置データを計測する計測工程Ｓ２１と、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロック８３に分割する準備工程Ｓ２４ａと、前記複数の三次元ブロック８３毎に、対象とする三次元ブロック８３中の代表点８７を定める代表点設定工程Ｓ２４ｂと、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を相互に補完面８８としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を含む前記補完面８８のデータを作成する補完面データ作成工程Ｓ２４ｃと、を含む。前記代表点設定工程Ｓ２４ｂでは、前記計測工程Ｓ２１で計測された複数の点８５のうち、前記対象とする三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５毎の三次元位置データの中央値となる点８５を、前記対象とする三次元ブロック８３中の前記代表点８７とする。前記モデル修正量演算工程Ｓ４０では、前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面８８のデータを用いる。
本態様では、三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５の三次元位置データの中央値となる点８５を、この三次元ブロック８３中の代表点８７にすることで、三次元形状測定装置７５で得られる点８５に関する三次元位置データの誤差範囲を狭めることができる。また、本態様では、複数の三次元ブロック８３毎の代表点８７を相互に平面又は曲面で接続して、複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を含む補完面８８のデータを作成し、この補完面８８のデータを実測形状データとする。このため、本態様では、実測対象部の全体に渡って連続し、且つ、誤差範囲の狭い実測形状データを得ることができる。
（７）第七態様におけるタービンの組立方法は、
前記第一態様から前記第六態様のいずれか一態様のタービン１０の組立方法において、
前記タービン１０を出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の前記基準形状データ５８ｄは、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の設計データ、又は、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎に、実際に計測して得られた実測データである。
以上の実施形態におけるタービンの組立支援プログラムは、例えば、以下のように把握される。
（８）第八態様におけるタービンの組立支援プログラムは、
軸線Ａｒを中心として回転可能な回転体１５と、前記回転体１５の外周を覆う車室３０を含む静止体と、を備え、前記車室３０は、前記軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに並ぶ複数の車室部品３８と、前記複数の車室部品３８相互を締結する複数のボルト３３，３７と、を有するタービン１０の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａにおいて、前記タービン１０を工場から出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の基準形状データ５８ｄに基づき、前記複数の静止体部品毎の基準形状モデル８０を作成する基準形状モデル作成工程Ｓ１０と、前記タービン１０を分解した後で、前記複数の車室部品３８相互が前記複数のボルト３３，３７で締結されていない開放状態で、前記複数の車室部品３８毎に予め定められた実測対象部の形状が計測された結果に基づき、前記複数の車室部品３８毎の実測形状データを取得する実測形状データ取得工程Ｓ２０と、前記複数の車室部品３８毎に、前記複数の車室部品３８毎の前記基準形状モデル８０を用いて、前記複数の車室部品３８毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データ８９を作成する自重付与時形状データ作成工程Ｓ３０と、前記複数の車室部品３８毎に、前記実測対象部の前記実測形状データと、前記実測対象部の前記自重付与時形状データ８９との差から、前記基準形状モデル８０のモデル修正量を求めるモデル修正量演算工程Ｓ４０と、前記複数の車室部品３８毎の前記モデル修正量を用いて、前記複数の車室部品３８毎の前記基準形状モデル８０を修正して、修正形状モデル８０ａを作成する修正形状モデル作成工程Ｓ５０と、前記複数の車室部品３８相互が締結され且つ前記複数の静止体部品及び前記回転体１５が相互に組み付けられた状態での前記静止体と前記回転体１５との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、前記複数の車室部品３８毎の締結時形状データを用いて求める間隔算出工程Ｓ７０と、をコンピュータに実行させる。前記自重付与時形状データ８９は、前記車室部品３８の姿勢が、前記実測対象部の形状を実際に計測した際の前記車室部品３８の姿勢と同じであるときに、前記車室部品３８に自重がかかった際の形状データである。前記複数の車室部品３８毎の前記締結時形状データは、前記修正形状モデル８０ａを用いて、推定された前記複数の車室部品３８相互が締結された状態での前記複数の車室部品３８毎の形状データである。
本態様の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａを実行することにより、第一態様のタービン１０の組立方法と同様、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体１５が相互に組み付けられた状態での静止体と前記回転体１５との間の間隔を取得するための仮組付け工程Ｓ８０，Ｓ１１０を省くことができる。さらに、本態様の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａを実行することにより、第一態様のタービン１０の組立方法と同様、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体１５が相互に組み付けられた状態での静止体と回転体１５との間の間隔をより正確に求めることできる。
（９）第九態様におけるタービンの組立支援プログラムは、
前記第八態様のタービン１０の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａにおいて、前記複数の車室部品３８は、それぞれ、前記周方向Ｄｃに延びる本体と、前記本体における前記周方向Ｄｃの端から前記軸線Ａｒに対する径方向外側Ｄｒｏに延びるフランジと、を有する。前記複数のボルト３３，３７は、前記複数の車室部品３８毎の前記フランジ相互を締結可能である。前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部は、前記複数の車室部品３８毎の前記フランジのうち、前記周方向Ｄｃで隣接する車室部品３８のフランジと対向するフランジ面３８ｓである。
本態様では、第二態様のタービン１０の組立方法と同様に、車室部品３８の形状を実際に計測する手間を少なくすることできる。
（１０）第十態様におけるタービンの組立支援プログラムは、
前記第九態様のタービン１０の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａにおいて、前記実測形状データ取得工程Ｓ２０は、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点８５で計測された三次元位置データを取得し、前記複数の車室部品３８毎に、前記複数の点８５での前記三次元位置データを用いて、複数のポリゴンデータを作成するポリゴンデータ作成工程Ｓ２２と、前記複数のポリゴンデータのうちから、前記フランジ面３８ｓに対する複数のポリゴンデータで特定される多角形平面８６の傾きが所定の傾き以内の複数のポリゴンデータを抽出するデータ抽出工程Ｓ２３と、前記データ抽出工程Ｓ２３で抽出された前記複数のポリゴンデータを用いて、前記複数の車室部品３８毎の前記実測形状データを作成する実測形状データ作成工程Ｓ２４と、を含む。
本態様の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａを実行することにより、第三態様のタービン１０の組立方法と同様、実測対象部を含む領域中の複数の点８５で計測された三次元位置データのうちから、フランジ面３８ｓ中の点８５での三次元位置データを効率的に抽出することができる。
（１１）第十一態様におけるタービンの組立支援プログラムは、
前記第十態様のタービン１０の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａにおいて、前記実測形状データ作成工程Ｓ２４は、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロック８３に分割する準備工程Ｓ２４ａと、前記複数の三次元ブロック８３毎に、対象とする三次元ブロック８３中の代表点８７を定める代表点設定工程Ｓ２４ｂと、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を相互に補完面８８としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を含む前記補完面８８のデータを作成する補完面データ作成工程Ｓ２４ｃと、を含む。前記代表点設定工程Ｓ２４ｂでは、前記データ抽出工程Ｓ２３で抽出された前記複数のポリゴンデータで特定される多角形平面８６に含まれる複数の点８５のうち、前記対象とする三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５毎の三次元位置データの中央値となる点８５を、前記対象とする三次元ブロック８３中の前記代表点８７とする。前記モデル修正量演算工程Ｓ４０では、前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面８８のデータを用いる。
本態様の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａを実行することにより、第四態様のタービン１０の組立方法と同様、基準形状モデル８０上のフランジ面３８ｓ全体に渡って連続し、且つ、誤差範囲の狭い実測形状データを得ることができる。
（１２）第十二態様におけるタービンの組立支援プログラムは、
前記第九態様から前記第十一態様のいずれか一態様のタービン１０の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａにおいて、前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部は、前記フランジ面３８ｓのみである。
本態様では、第五態様のタービン１０の組立方法と同様、車室部品３８の形状を実際に計測する手間を少なくすることできる。
（１３）第十三態様におけるタービンの組立支援プログラムは、
前記第八態様のタービン１０の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａにおいて、前記実測形状データ取得工程Ｓ２０は、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロック８３に分割する準備工程Ｓ２４ａと、前記複数の三次元ブロック８３毎に、対象とする三次元ブロック８３中の代表点８７を定める代表点設定工程Ｓ２４ｂと、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を相互に平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を含む補完面８８のデータを作成する補完面データ作成工程Ｓ２４ｃと、を含む。前記代表点設定工程Ｓ２４ｂでは、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点８５で計測された三次元位置データを取得し、前記複数の車室部品３８毎の前記複数の点８５のうち、前記対象とする三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５毎の三次元位置データの中央値となる点８５を、前記対象とする三次元ブロック８３中の前記代表点８７とする。前記モデル修正量演算工程Ｓ４０では、前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面８８のデータを用いる。
本態様の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａを実行することにより、第六態様のタービン１０の組立方法と同様、実測対象部の全体に渡って連続し、且つ、誤差範囲の狭い実測形状データを得ることができる。
（１４）第十四態様におけるタービンの組立支援プログラムは、
前記第八態様から前記第十三態様のいずれか一態様のタービン１０の組立支援プログラム５８ｐａにおいて、前記修正形状モデル８０ａを用いて、前記複数の車室部品３８相互が締結された状態での前記複数の車室部品３８毎の前記締結時形状データを推定する締結時形状データ推定工程Ｓ６０を、前記コンピュータにさらに実行させる。
以上の実施形態におけるタービンの組立支援装置は、例えば、以下のように把握される。
（１５）第十五態様におけるタービンの組立支援装置は、
軸線Ａｒを中心として回転可能な回転体１５と、前記回転体１５の外周を覆う車室３０を含む静止体と、を備え、前記車室３０は、前記軸線Ａｒに対する周方向Ｄｃに並ぶ複数の車室部品３８と、前記複数の車室部品３８相互を締結する複数のボルト３３，３７と、を有するタービン１０の組立支援装置５０，５０ａにおいて、前記タービン１０を工場から出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の基準形状データ５８ｄに基づき、前記複数の静止体部品毎の基準形状モデル８０を作成する基準形状モデル作成部６１と、前記タービン１０を分解した後で、前記複数の車室部品３８相互が前記複数のボルト３３，３７で締結されていない開放状態で、前記複数の車室部品３８毎に予め定められた実測対象部の形状が計測された結果に基づき、前記複数の車室部品３８毎の実測形状データを取得する実測形状データ取得部６２と、前記複数の車室部品３８毎に、前記複数の車室部品３８毎の前記基準形状モデル８０を用いて、前記複数の車室部品３８毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データ８９を作成する自重付与時形状データ作成部６３と、前記複数の車室部品３８毎に、前記実測対象部の前記実測形状データと、前記実測対象部の前記自重付与時形状データ８９との差から、前記基準形状モデル８０のモデル修正量を求めるモデル修正量演算部６４と、前記複数の車室部品３８毎の前記モデル修正量を用いて、前記複数の車室部品３８毎の前記基準形状モデル８０を修正して、修正形状モデル８０ａを作成する修正形状モデル作成部６５と、前記複数の車室部品３８相互が締結され且つ前記複数の静止体部品及び前記回転体１５が相互に組み付けられた状態での前記静止体と前記回転体１５との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、前記複数の車室部品３８毎の締結時形状データを用いて求める間隔算出部６６と、を有する。前記自重付与時形状データ８９は、前記車室部品３８の姿勢が、前記実測対象部の形状を実際に計測した際の前記車室部品３８の姿勢と同じであるときに、前記車室部品３８に自重がかかった際の形状データである。前記複数の車室部品３８毎の前記締結時形状データは、前記修正形状モデル８０ａを用いて、推定された前記複数の車室部品３８相互が締結された状態での前記複数の車室部品３８毎の形状データである。
本態様の組立支援装置５０，５０ａを動作させることにより、第一態様のタービン１０の組立方法と同様、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体１５が相互に組み付けられた状態での静止体と前記回転体１５との間の間隔を取得するための仮組付け工程Ｓ８０，Ｓ１１０を省くことができる。さらに、本態様の組立支援プログラム５８ｐ，５８ｐａを実行することにより、第一態様のタービン１０の組立方法と同様、複数の車室部品３８相互が締結され且つ複数の静止体部品及び回転体１５が相互に組み付けられた状態での静止体と回転体１５との間の間隔をより正確に求めることできる。
（１６）第十六態様におけるタービンの組立支援装置は、
前記第十五態様のタービン１０の組立支援装置５０，５０ａにおいて、前記複数の車室部品３８は、それぞれ、前記周方向Ｄｃに延びる本体と、前記本体における前記周方向Ｄｃの端から前記軸線Ａｒに対する径方向外側Ｄｒｏに延びるフランジと、を有する。前記複数のボルト３３，３７は、前記複数の車室部品３８毎の前記フランジ相互を締結可能である。前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部は、前記複数の車室部品３８毎の前記フランジのうち、前記周方向Ｄｃで隣接する車室部品３８のフランジと対向するフランジ面３８ｓである。
本態様では、第二態様のタービン１０の組立方法と同様に、車室部品３８の形状を実際に計測する手間を少なくすることできる。
（１７）第十七態様におけるタービンの組立支援装置は、
前記第十六態様のタービン１０の組立支援装置５０，５０ａにおいて、前記実測形状データ取得部６２は、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点８５で計測された三次元位置データを取得し、前記複数の車室部品３８毎に、前記複数の点８５での前記三次元位置データを用いて、複数のポリゴンデータを作成するポリゴンデータ作成部６２ａと、前記複数のポリゴンデータのうちから、前記フランジ面３８ｓに対する複数のポリゴンデータで特定される多角形平面８６の傾きが所定の傾き以内の複数のポリゴンデータを抽出するデータ抽出部６２ｂと、前記データ抽出部６２ｂで抽出された前記複数のポリゴンデータを用いて、前記複数の車室部品３８毎の前記実測形状データを作成する実測形状データ作成部６２ｃと、を含む。
本態様の組立支援装置５０，５０ａを動作させることにより、第三態様のタービン１０の組立方法と同様、実測対象部を含む領域中の複数の点８５で計測された三次元位置データのうちから、フランジ面３８ｓ中の点８５での三次元位置データを効率的に抽出することができる。
（１８）第十八態様におけるタービンの組立支援装置は、
前記第十七態様のタービン１０の組立支援装置５０，５０ａにおいて、前記実測形状データ作成部６２ｃは、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロック８３に分割する準備部６２ｃａと、前記複数の三次元ブロック８３毎に、対象とする三次元ブロック８３中の代表点８７を定める代表点設定部６２ｃｂと、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を相互に補完面８８としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を含む前記補完面８８のデータを作成する補完面データ作成部６２ｃｃと、を含む。前記代表点設定部６２ｃｂは、前記データ抽出部６２ｂで抽出された前記複数のポリゴンデータで特定される多角形平面８６に含まれる複数の点８５のうち、前記対象とする三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５毎の三次元位置データの中央値となる点８５を、前記対象とする三次元ブロック８３中の前記代表点８７とする。前記モデル修正量演算部６４は、前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面８８のデータを用いる。
本態様の組立支援装置５０，５０ａを動作させることにより、第四態様のタービン１０の組立方法と同様、基準形状モデル８０上のフランジ面３８ｓ全体に渡って連続し、且つ、誤差範囲の狭い実測形状データを得ることができる。
（１７）第十九態様におけるタービンの組立支援装置は、
前記第十五態様から前記第十八態様のいずれか一態様のタービン１０の組立支援装置５０，５０ａにおいて、前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部は、前記フランジ面３８ｓのみである。
本態様では、第五態様のタービン１０の組立方法と同様、車室部品３８の形状を実際に計測する手間を少なくすることできる。
（２０）第二十態様におけるタービンの組立支援装置は、
前記十五態様のタービン１０の組立支援装置５０，５０ａにおいて、前記実測形状データ取得部６２は、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロック８３に分割する準備部６２ｃａと、前記複数の三次元ブロック８３毎に、対象とする三次元ブロック８３中の代表点８７を定める代表点設定部６２ｃｂと、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を相互に補完面８８としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック８３毎の前記代表点８７を含む補完面８８のデータを作成する補完面データ作成部６２ｃｃと、を含む。前記代表点設定部６２ｃｂは、前記複数の車室部品３８毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点８５で計測された三次元位置データを取得し、前記複数の車室部品３８毎の前記複数の点８５のうち、前記対象とする三次元ブロック８３中に含まれる複数の点８５毎の三次元位置データの中央値となる点８５を、前記対象とする三次元ブロック８３中の前記代表点８７とする。前記モデル修正量演算部６４は、前記複数の車室部品３８毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面８８のデータを用いる。
本態様の組立支援装置５０，５０ａを動作させることにより、第六態様のタービン１０の組立方法と同様、実測対象部の全体に渡って連続し、且つ、誤差範囲の狭い実測形状データを得ることができる。
（２１）第二一態様におけるタービンの組立支援装置は、
前記第十五態様から前記第二十態様のいずれか一態様のタービン１０の組立支援装置５０ａにおいて、前記修正形状モデル８０ａを用いて、前記複数の車室部品３８相互が締結された状態での前記複数の車室部品３８毎の前記締結時形状データを推定する締結時形状データ推定部６７を、さらに有する。
１０：蒸気タービン（タービン）
１１：架台
１２：軸受
１５：ロータ（回転体）
１６：ロータ軸
１７：動翼列
２０：ダイヤフラム
２１ａ：下半ダイヤフラム（静止体部品）
２１ｂ：上半ダイヤフラム（静止体部品）
２２：静翼
２３：ダイヤフラム内輪
２４：ダイヤフラム外輪
２５：シール装置
３０：車室
３１：外車室
３２ａ：下半外車室（車室部品又は静止体部品）
３２ａｂ：外車室本体
３２ａｆ：外車室フランジ
３２ａｓ：フランジ面（実測対象部）
３２ａｇ：支持溝
３２ｂ：上半外車室（車室部品又は静止体部品）
３２ｂｂ：外車室本体
３２ｂｆ：外車室フランジ
３２ｂｓ：フランジ面（実測対象部）
３３：ボルト
３５：内車室
３６ａ：下半内車室（車室部品又は静止体部品）
３６ａｂ：内車室本体
３６ａｆ：内車室フランジ
３６ａｓ：フランジ面（実測対象部）
３６ａｇ：被支持部
３６ｂ：上半内車室（車室部品又は静止体部品）
３６ｂｂ：内車室本体
３６ｂｆ：内車室フランジ
３６ｂｓ：フランジ面（実測対象部）
３７：ボルト
３８：車室部品
３８ｓ：フランジ面（実測対象部）
３９：シム
５０，５０ａ：組立支援装置
５１：手入力装置
５２：表示装置
５３：入出力インタフェース
５４：装置インタフェース
５５：通信インタフェース
５６：記憶・再生装置
５７：メモリ
５８：補助記憶装置
５８ｄ：基準形状データ
５８ｐ，５８ｐａ：組立支援プログラム
６０：ＣＰＵ
６１：基準形状モデル作成部
６２：実測形状データ取得部
６２ａ：ポリゴンデータ作成部
６２ｂ：データ抽出部
６２ｃ：実測形状データ作成部
６２ｃａ：準備部
６２ｃｂ：代表点設定部
６２ｃｃ：補完面データ作成部
６３：自重付与時形状データ作成部
６４：モデル修正量演算部
６５：修正形状モデル作成部
６６：間隔算出部
６７：締結時形状データ推定部
７０：締結時形状データ推定装置
７５：三次元形状測定装置
８０：基準形状モデル
８０ａ：修正形状モデル
８１：基準形状モデル中のフランジ面（実測対象部）
８２：基準形状モデル中でフランジ面に対して傾斜している面
８３：三次元ブロック
８４：グリッド
８５：点
８６，８６ａ，８６ｂ：ポリゴン（多角形平面）
８７：代表点
８８：補完面
８９：自重付与時形状データ
Ａｒ：軸線
Ｄａ：軸線方向
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側

Claims (21)

  1. 軸線を中心として回転可能な回転体と、前記回転体の外周を覆う車室を含む静止体と、を備え、前記車室は、前記軸線に対する周方向に並ぶ複数の車室部品と、前記複数の車室部品相互を締結する複数のボルトと、を有するタービンの組立方法において、
    前記タービンを工場から出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の基準形状データに基づき、前記複数の静止体部品毎の基準形状モデルを作成する基準形状モデル作成工程と、
    前記タービンを分解した後で、前記複数の車室部品相互が前記複数のボルトで締結されていない開放状態で、前記複数の車室部品毎に予め定められた実測対象部の形状を計測して、前記複数の車室部品毎の実測形状データを取得する実測形状データ取得工程と、
    前記複数の車室部品毎に、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを用いて、前記複数の車室部品毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データを作成する自重付与時形状データ作成工程と、
    前記複数の車室部品毎に、前記実測対象部の前記実測形状データと、前記実測対象部の前記自重付与時形状データとの差から、前記基準形状モデルのモデル修正量を求めるモデル修正量演算工程と、
    前記複数の車室部品毎の前記モデル修正量を用いて、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを修正して、修正形状モデルを作成する修正形状モデル作成工程と、
    前記修正形状モデルを用いて、前記複数の車室部品相互が締結された状態での前記複数の車室部品毎の形状データである締結時形状データを推定する締結時形状データ推定工程と、
    前記複数の車室部品相互が締結され且つ前記複数の静止体部品及び前記回転体が相互に組み付けられた状態での前記静止体と前記回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、前記複数の車室部品毎の前記締結時形状データを用いて求める間隔算出工程と、
    前記複数の静止体部品及び前記回転体を相互に組み付ける組付け工程と、
    を実行し、
    前記自重付与時形状データは、前記車室部品の姿勢が、前記実測対象部の形状を実際に計測した際の前記車室部品の姿勢と同じであるときに、前記車室部品に自重がかかった際の形状データであり、
    前記組付け工程は、前記間隔算出工程で求めた前記予め定められた部分の間隔が予め定められた許容範囲内に収まるよう調整する調整工程を含む、
    タービンの組立方法。
  2. 請求項１に記載のタービンの組立方法において、
    前記複数の車室部品は、それぞれ、前記周方向に延びる本体と、前記本体における前記周方向の端から前記軸線に対する径方向外側に延びるフランジと、を有し、
    前記複数のボルトは、前記複数の車室部品毎の前記フランジ相互を締結可能であり、
    前記複数の車室部品毎の前記実測対象部は、前記複数の車室部品毎の前記フランジのうち、前記周方向で隣接する車室部品のフランジと対向するフランジ面である、
    タービンの組立方法。
  3. 請求項２に記載のタービンの組立方法において、
    前記実測形状データ取得工程は、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点での三次元位置データを計測する計測工程と、
    前記複数の車室部品毎に、前記複数の点での前記三次元位置データを用いて、複数のポリゴンデータを作成するポリゴンデータ作成工程と、
    前記複数のポリゴンデータのうちから、前記フランジ面に対する複数のポリゴンデータで特定される多角形平面の傾きが所定の傾き以内の複数のポリゴンデータを抽出するデータ抽出工程と、
    前記データ抽出工程で抽出された前記複数のポリゴンデータを用いて、前記複数の車室部品毎の前記実測形状データを作成する実測形状データ作成工程と、
    を含む、
    タービンの組立方法。
  4. 請求項３に記載のタービンの組立方法において、
    前記実測形状データ作成工程は、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロックに分割する準備工程と、
    前記複数の三次元ブロック毎に、対象とする三次元ブロック中の代表点を定める代表点設定工程と、
    前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を相互に補完面としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を含む補完面のデータを作成する補完面データ作成工程と、
    を含み、
    前記代表点設定工程では、前記データ抽出工程で抽出された前記複数のポリゴンデータで特定される多角形平面に含まれる複数の点のうち、前記対象とする三次元ブロック中に含まれる複数の点毎の三次元位置データの中央値となる点を、前記対象とする三次元ブロック中の前記代表点とし、
    前記モデル修正量演算工程では、前記複数の車室部品毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面のデータを用いる、
    タービンの組立方法。
  5. 請求項２から４のいずれか一項に記載のタービンの組立方法において、
    前記複数の車室部品毎の前記実測対象部は、前記フランジ面のみである、
    タービンの組立方法。
  6. 請求項１に記載のタービンの組立方法において、
    前記実測形状データ取得工程は、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点で三次元位置データを計測する計測工程と、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロックに分割する準備工程と、
    前記複数の三次元ブロック毎に、対象とする三次元ブロック中の代表点を定める代表点設定工程と、
    前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を相互に補完面としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を含む前記補完面のデータを作成する補完面データ作成工程と、
    を含み、
    前記代表点設定工程では、前記計測工程で計測された複数の点のうち、前記対象とする三次元ブロック中に含まれる複数の点毎の三次元位置データの中央値となる点を、前記対象とする三次元ブロック中の前記代表点とし、
    前記モデル修正量演算工程では、前記複数の車室部品毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面のデータを用いる、
    タービンの組立方法。
  7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のタービンの組立方法において、
    前記タービンを出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の前記基準形状データは、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の設計データ、又は、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎に、実際に計測して得られた実測データである、
    タービンの組立方法。
  8. 軸線を中心として回転可能な回転体と、前記回転体の外周を覆う車室を含む静止体と、を備え、前記車室は、前記軸線に対する周方向に並ぶ複数の車室部品と、前記複数の車室部品相互を締結する複数のボルトと、を有するタービンの組立支援プログラムにおいて、
    前記タービンを工場から出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の基準形状データに基づき、前記複数の静止体部品毎の基準形状モデルを作成する基準形状モデル作成工程と、
    前記タービンを分解した後で、前記複数の車室部品相互が前記複数のボルトで締結されていない開放状態で、前記複数の車室部品毎に予め定められた実測対象部の形状が計測された結果に基づき、前記複数の車室部品毎の実測形状データを取得する実測形状データ取得工程と、
    前記複数の車室部品毎に、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを用いて、前記複数の車室部品毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データを作成する自重付与時形状データ作成工程と、
    前記複数の車室部品毎に、前記実測対象部の前記実測形状データと、前記実測対象部の前記自重付与時形状データとの差から、前記基準形状モデルのモデル修正量を求めるモデル修正量演算工程と、
    前記複数の車室部品毎の前記モデル修正量を用いて、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを修正して、修正形状モデルを作成する修正形状モデル作成工程と、
    前記複数の車室部品相互が締結され且つ前記複数の静止体部品及び前記回転体が相互に組み付けられた状態での前記静止体と前記回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、前記複数の車室部品毎の締結時形状データを用いて求める間隔算出工程と、
    をコンピュータに実行させ、
    前記自重付与時形状データは、前記車室部品の姿勢が、前記実測対象部の形状を実際に計測した際の前記車室部品の姿勢と同じであるときに、前記車室部品に自重がかかった際の形状データであり、
    前記複数の車室部品毎の前記締結時形状データは、前記修正形状モデルを用いて、推定された前記複数の車室部品相互が締結された状態での前記複数の車室部品毎の形状データである、
    タービンの組立支援プログラム。
  9. 請求項８に記載のタービンの組立支援プログラムにおいて、
    前記複数の車室部品は、それぞれ、前記周方向に延びる本体と、前記本体における前記周方向の端から前記軸線に対する径方向外側に延びるフランジと、を有し、
    前記複数のボルトは、前記複数の車室部品毎の前記フランジ相互を締結可能であり、
    前記複数の車室部品毎の前記実測対象部は、前記複数の車室部品毎の前記フランジのうち、前記周方向で隣接する車室部品のフランジと対向するフランジ面である、
    タービンの組立支援プログラム。
  10. 請求項９に記載のタービンの組立支援プログラムにおいて、
    前記実測形状データ取得工程は、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点で計測された三次元位置データを取得し、前記複数の車室部品毎に、前記複数の点での前記三次元位置データを用いて、複数のポリゴンデータを作成するポリゴンデータ作成工程と、
    前記複数のポリゴンデータのうちから、前記フランジ面に対する複数のポリゴンデータで特定される多角形平面の傾きが所定の傾き以内の複数のポリゴンデータを抽出するデータ抽出工程と、
    前記データ抽出工程で抽出された前記複数のポリゴンデータを用いて、前記複数の車室部品毎の前記実測形状データを作成する実測形状データ作成工程と、
    を含む、
    タービンの組立支援プログラム。
  11. 請求項１０に記載のタービンの組立支援プログラムにおいて、
    前記実測形状データ作成工程は、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロックに分割する準備工程と、
    前記複数の三次元ブロック毎に、対象とする三次元ブロック中の代表点を定める代表点設定工程と、
    前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を相互に補完面としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を含む前記補完面のデータを作成する補完面データ作成工程と、
    を含み、
    前記代表点設定工程では、前記データ抽出工程で抽出された前記複数のポリゴンデータで特定される多角形平面に含まれる複数の点のうち、前記対象とする三次元ブロック中に含まれる複数の点毎の三次元位置データの中央値となる点を、前記対象とする三次元ブロック中の前記代表点とし、
    前記モデル修正量演算工程では、前記複数の車室部品毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面のデータを用いる、
    タービンの組立支援プログラム。
  12. 請求項９から１１のいずれか一項に記載のタービンの組立支援プログラムにおいて、
    前記複数の車室部品毎の前記実測対象部は、前記フランジ面のみである、
    タービンの組立支援プログラム。
  13. 請求項８に記載のタービンの組立支援プログラムにおいて、
    前記実測形状データ取得工程は、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロックに分割する準備工程と、
    前記複数の三次元ブロック毎に、対象とする三次元ブロック中の代表点を定める代表点設定工程と、
    前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を相互に平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を含む補完面のデータを作成する補完面データ作成工程と、
    を含み、
    前記代表点設定工程では、前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点で計測された三次元位置データを取得し、前記複数の車室部品毎の前記複数の点のうち、前記対象とする三次元ブロック中に含まれる複数の点毎の三次元位置データの中央値となる点を、前記対象とする三次元ブロック中の前記代表点とし、
    前記モデル修正量演算工程では、前記複数の車室部品毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面のデータを用いる、
    タービンの組立支援プログラム。
  14. 請求項８から１３のいずれか一項に記載のタービンの組立支援プログラムにおいて、
    前記修正形状モデルを用いて、前記複数の車室部品相互が締結された状態での前記複数の車室部品毎の前記締結時形状データを推定する締結時形状データ推定工程を、前記コンピュータにさらに実行させる、
    タービンの組立支援プログラム。
  15. 軸線を中心として回転可能な回転体と、前記回転体の外周を覆う車室を含む静止体と、を備え、前記車室は、前記軸線に対する周方向に並ぶ複数の車室部品と、前記複数の車室部品相互を締結する複数のボルトと、を有するタービンの組立支援装置において、
    前記タービンを工場から出荷する前に得られた、前記静止体を構成する複数の静止体部品毎の基準形状データに基づき、前記複数の静止体部品毎の基準形状モデルを作成する基準形状モデル作成部と、
    前記タービンを分解した後で、前記複数の車室部品相互が前記複数のボルトで締結されていない開放状態で、前記複数の車室部品毎に予め定められた実測対象部の形状が計測された結果に基づき、前記複数の車室部品毎の実測形状データを取得する実測形状データ取得部と、
    前記複数の車室部品毎に、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを用いて、前記複数の車室部品毎に自重がかかった際の形状データである自重付与時形状データを作成する自重付与時形状データ作成部と、
    前記複数の車室部品毎に、前記実測対象部の前記実測形状データと、前記実測対象部の前記自重付与時形状データとの差から、前記基準形状モデルのモデル修正量を求めるモデル修正量演算部と、
    前記複数の車室部品毎の前記モデル修正量を用いて、前記複数の車室部品毎の前記基準形状モデルを修正して、修正形状モデルを作成する修正形状モデル作成部と、
    前記複数の車室部品相互が締結され且つ前記複数の静止体部品及び前記回転体が相互に組み付けられた状態での前記静止体と前記回転体との間の間隔のうち予め定められた部分の間隔を、前記複数の車室部品毎の締結時形状データを用いて求める間隔算出部と、
    を有し、
    前記自重付与時形状データは、前記車室部品の姿勢が、前記実測対象部の形状を実際に計測した際の前記車室部品の姿勢と同じであるときに、前記車室部品に自重がかかった際の形状データであり、
    前記複数の車室部品毎の前記締結時形状データは、前記修正形状モデルを用いて、推定された前記複数の車室部品相互が締結された状態での前記複数の車室部品毎の形状データである、
    タービンの組立支援装置。
  16. 請求項１５に記載のタービンの組立支援装置において、
    前記複数の車室部品は、それぞれ、前記周方向に延びる本体と、前記本体における前記周方向の端から前記軸線に対する径方向外側に延びるフランジと、を有し、
    前記複数のボルトは、前記複数の車室部品毎の前記フランジ相互を締結可能であり、
    前記複数の車室部品毎の前記実測対象部は、前記複数の車室部品毎の前記フランジのうち、前記周方向で隣接する車室部品のフランジと対向するフランジ面である、
    タービンの組立支援装置。
  17. 請求項１６に記載のタービンの組立支援装置において、
    前記実測形状データ取得部は、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点で計測された三次元位置データを取得し、前記複数の車室部品毎に、前記複数の点での前記三次元位置データを用いて、複数のポリゴンデータを作成するポリゴンデータ作成部と、
    前記複数のポリゴンデータのうちから、前記フランジ面に対する複数のポリゴンデータで特定される多角形平面の傾きが所定の傾き以内の複数のポリゴンデータを抽出するデータ抽出部と、
    前記データ抽出部で抽出された前記複数のポリゴンデータを用いて、前記複数の車室部品毎の前記実測形状データを作成する実測形状データ作成部と、
    を含む、
    タービンの組立支援装置。
  18. 請求項１７に記載のタービンの組立支援装置において、
    前記実測形状データ作成部は、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロックに分割する準備部と、
    前記複数の三次元ブロック毎に、対象とする三次元ブロック中の代表点を定める代表点設定部と、
    前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を相互に補完面としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を含む前記補完面のデータを作成する補完面データ作成部と、
    を含み、
    前記代表点設定部は、前記データ抽出部で抽出された前記複数のポリゴンデータで特定される多角形平面に含まれる複数の点のうち、前記対象とする三次元ブロック中に含まれる複数の点毎の三次元位置データの中央値となる点を、前記対象とする三次元ブロック中の前記代表点とし、
    前記モデル修正量演算部は、前記複数の車室部品毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面のデータを用いる、
    タービンの組立支援装置。
  19. 請求項１５から１８のいずれか一項に記載のタービンの組立支援装置において、
    前記複数の車室部品毎の前記実測対象部は、前記フランジ面のみである、
    タービンの組立支援装置。
  20. 請求項１５に記載のタービンの組立支援装置において、
    前記実測形状データ取得部は、
    前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む仮想三次元空間を複数の三次元ブロックに分割する準備部と、
    前記複数の三次元ブロック毎に、対象とする三次元ブロック中の代表点を定める代表点設定部と、
    前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を相互に補完面としての平面又は曲面で接続して、前記複数の三次元ブロック毎の前記代表点を含む補完面のデータを作成する補完面データ作成部と、
    を含み、
    前記代表点設定部は、前記複数の車室部品毎に前記実測対象部を含む領域中の複数の点で計測された三次元位置データを取得し、前記複数の車室部品毎の前記複数の点のうち、前記対象とする三次元ブロック中に含まれる複数の点毎の三次元位置データの中央値となる点を、前記対象とする三次元ブロック中の前記代表点とし、
    前記モデル修正量演算部は、前記複数の車室部品毎の前記実測対象部の前記実測形状データとして、前記補完面のデータを用いる、
    タービンの組立支援装置。
  21. 請求項１５から２０のいずれか一項に記載のタービンの組立支援装置において、
    前記修正形状モデルを用いて、前記複数の車室部品相互が締結された状態での前記複数の車室部品毎の前記締結時形状データを推定する締結時形状データ推定部を、さらに有する、
    タービンの組立支援装置。
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KR1020227022252A KR20220109434A (ko) 2020-08-25 2020-12-04 터빈의 조립 방법, 터빈의 조립 지원 프로그램, 및 터빈의 조립 지원 장치
US17/908,111 US20230097598A1 (en) 2020-08-25 2020-12-04 Assembly method for turbine, assembly support program for turbine, and assembly support device for turbine
CN202080089248.3A CN114867932A (zh) 2020-08-25 2020-12-04 涡轮机的组装方法、涡轮机的组装辅助程序以及涡轮机的组装辅助装置
TW109143444A TWI765458B (zh) 2020-08-25 2020-12-09 渦輪機的組裝方法、渦輪機的組裝支援程式、及渦輪機的組裝支援裝置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023162387A1 (ja) * 2022-02-25 2023-08-31 三菱パワー株式会社 回転機械におけるフランジ面圧分布の推定方法、フランジ面間からの流体のリーク評価方法、これらの方法を実行するためのプログラム及び装置
WO2023162386A1 (ja) * 2022-02-25 2023-08-31 三菱パワー株式会社 回転機械のフランジ変位量推定方法、この方法を実行するためのプログラム、及び、この方法を実行する装置
WO2024075568A1 (ja) * 2022-10-04 2024-04-11 三菱パワー株式会社 下半内車室の変形調整方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5627761A (en) 1994-09-30 1997-05-06 Carolina Power & Light Company Internal alignment of rotating and stationary components within a steam or gas turbine
US6257829B1 (en) 2000-02-16 2001-07-10 General Electric Company Computerized method for positioning support jacks underneath industrial gas turbines
JP4352689B2 (ja) * 2002-12-03 2009-10-28 マツダ株式会社 組立生産のための生産支援プログラム、生産支援方法及び生産支援システム
JP4715749B2 (ja) * 2004-08-19 2011-07-06 株式会社ニコン アライメント情報表示方法とそのプログラム、アライメント方法、露光方法、デバイス製造方法、表示システム、表示装置
JP4745694B2 (ja) 2005-03-25 2011-08-10 三菱重工業株式会社 回転機械組立用システム
JP5368890B2 (ja) * 2009-06-12 2013-12-18 ヤンマー株式会社 エンジンのシリンダブロックの設計支援方法
JP5656377B2 (ja) * 2009-08-21 2015-01-21 三菱重工業株式会社 蒸気タービン車室、これを備えた蒸気タービンおよびこれを備えた原子力発電プラントならびに蒸気タービン車室の組立方法
JP5683335B2 (ja) * 2011-03-11 2015-03-11 三菱重工業株式会社 回転機械の組み立て方法
US8876460B2 (en) 2011-08-11 2014-11-04 General Electric Company Method and apparatus for measuring turbine shell clearance
JP5999845B2 (ja) * 2013-11-20 2016-09-28 三菱重工業株式会社 タービンロータ組立体およびタービンロータ組立体における翼止板並びに翼止板の組付け方法
US9587631B2 (en) * 2014-07-07 2017-03-07 David John Pristash Vertial axis wind/solar turbine
KR102012682B1 (ko) 2015-01-06 2019-08-22 디브이엑스, 엘엘씨 디바이스들간에 콘텐트를 인코딩 및 공유하기 위한 시스템들 및 방법들
JP6523771B2 (ja) 2015-04-30 2019-06-05 株式会社東芝 蒸気タービンの部品の支持部の高さを調整する方法
US10339264B2 (en) 2016-01-14 2019-07-02 Rolls-Royce Engine Services Oakland, Inc. Using scanned vanes to determine effective flow areas
JP6778089B2 (ja) * 2016-11-22 2020-10-28 三菱パワー株式会社 タービンの組立方法
US11149562B2 (en) * 2016-12-13 2021-10-19 Mitsubishi Power, Ltd. Method for disassembling/assembling gas turbine, seal plate assembly, and gas turbine rotor
JP6872400B2 (ja) 2017-03-29 2021-05-19 三菱重工コンプレッサ株式会社 フランジ同士が締結された流体装置の製造方法
JP6740167B2 (ja) * 2017-04-20 2020-08-12 三菱日立パワーシステムズ株式会社 タービンの組立方法、タービン組立支援システム及び制御プログラム
JP6864596B2 (ja) * 2017-10-06 2021-04-28 三菱パワー株式会社 タービン組立支援プログラム、タービン組立支援システム及びタービンの組立方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023162387A1 (ja) * 2022-02-25 2023-08-31 三菱パワー株式会社 回転機械におけるフランジ面圧分布の推定方法、フランジ面間からの流体のリーク評価方法、これらの方法を実行するためのプログラム及び装置
WO2023162386A1 (ja) * 2022-02-25 2023-08-31 三菱パワー株式会社 回転機械のフランジ変位量推定方法、この方法を実行するためのプログラム、及び、この方法を実行する装置
WO2024075568A1 (ja) * 2022-10-04 2024-04-11 三菱パワー株式会社 下半内車室の変形調整方法

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