JP3837359B2 - Workpiece dimension measuring method and workpiece dimension measuring apparatus - Google Patents
Workpiece dimension measuring method and workpiece dimension measuring apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP3837359B2 JP3837359B2 JP2002119112A JP2002119112A JP3837359B2 JP 3837359 B2 JP3837359 B2 JP 3837359B2 JP 2002119112 A JP2002119112 A JP 2002119112A JP 2002119112 A JP2002119112 A JP 2002119112A JP 3837359 B2 JP3837359 B2 JP 3837359B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gap
- axis
- segments
- segment
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸線を中心に環状に配置されて円周方向に分割された複数のセグメントの各々の内面の半径を、それらのセグメントを軸線に向けて半径方向内側に付勢した状態で測定するためのワークの寸法測定方法と、その方法の実施に直接使用するワークの寸法測定装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平8−152318号公報には、円筒形材料の内径を測定すべく、円筒形材料の中心に配置した回転軸に伸縮自在な第1、第2可動部材を支持し、第1、第2可動部材の先端に設けたローラを円筒形材料の内周面に沿って転動させながら、第1、第2可動部材の伸縮量に基づいて円筒形材料の内径を測定するものが記載されている。
【0003】
また特開2000−356697号公報には、炉心シュラウドの内径を測定すべく、炉心シュラウドの中心まわりに回転する測定アームの先端にレーザー式距離測定器を設け、測定アームを回転させながらレーザー式距離測定器で炉心シュラウドの内径を測定するものが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記特開平8−152318号公報、特開2000−356697号公報に記載されたものは、対象とする被測定物が一体化されていて測定すべき内径が変動しないものである。それに対して、例えばガスタービンエンジンのタービンホイールを覆うシュラウドは、円周方向に分割された複数のセグメントから構成されており、各々のセグメントが相互に相対移動するように緩く嵌合している。そしてガスタービンエンジンの運転時には空気圧の作用で各々のセグメントが半径方向内側に付勢されて密に嵌合し、タービンホイールの先端との隙間を一定に保つようになっている。ガスタービンエンジンの運転中にシュラウドの内径を測定することは不可能であるため、セグメントを半径方向内側に付勢して実際の運転状態における形状を再現し、その状態でシュラウドの内径の測定を行う必要がある。
【0005】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、円周方向に分割されて相互に相対移動可能な複数のセグメントの各々の内面の半径を簡単かつ精密に測定できるようにすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、軸線を中心に環状に配置されて円周方向に分割された複数のセグメントの各々の内面の半径を、それらのセグメントを軸線に向けて半径方向内側に付勢した状態で測定するためのワークの寸法測定方法において、複数のセグメントを吸着手段で吸着して軸線に向けて半径方向内側に付勢した状態で、所定半径を有して軸線を中心に配置された環状の基準遮蔽体の外面と各々のセグメントの内面との隙間にレーザー光を送光し、隙間を通過したレーザー光の受光量に基づいて前記隙間の大きさを算出し、前記所定半径に前記隙間の大きさを加算して各々のセグメントの内面の半径を測定することを特徴とするワークの寸法測定方法が提案される。
【0007】
上記構成によれば、軸線を中心に環状に配置されて円周方向に分割された複数のセグメントを、吸着手段で吸着して軸線に向けて半径方向内側に付勢した状態で測定を行うので、セグメントの位置を実際の使用状態に即した位置に整えて測定を行うことができ、測定精度が向上する。しかも軸線を中心に配置した環状の基準遮蔽体の外面と各々のセグメントの内面との隙間にレーザー光を送光して該隙間の大きさを算出し、基準遮蔽体の所定半径に前記隙間の大きさを加算して各々のセグメントの内面の半径を測定するので、セグメントの半径を非接触で測定して損傷を防止することができる。
【0008】
また請求項2に記載された発明によれば、軸線を中心に環状に配置されて円周方向に分割された複数のセグメントの各々の内面の半径を、それらのセグメントを軸線に向けて半径方向内側に付勢した状態で測定するためのワークの寸法測定装置において、半径方向に移動自在に組み付けられた複数のセグメントの内面に対向するように配置されたフレームと、軸線上に配置されてフレームに対して昇降自在かつ回転自在に支持されたセンターシャフトと、フレームに放射方向に移動自在に支持されてスプリングで半径方向内側に付勢された複数のガイドロッドと、各々のガイドロッドの半径方向外端に設けられて対応するセグメントの内面に吸着可能な吸着手段と、センターシャフトに形成されてガイドロッドの半径方向内端を押圧可能なカム面と、軸線を中心とする所定半径を有して複数のセグメントの内面に対向するようにフレームに支持された環状の基準遮蔽体と、各々のセグメントの内面と基準遮蔽体の外面との隙間の大きさを測定する隙間測定手段とを備えたことを特徴とするワークの寸法測定装置が提案される。
【0009】
上記構成によれば、フレームに対してセンターシャフトを昇降させると、センターシャフトのカム面に半径方向内端を押圧されたガイドロッドが半径方向外側に移動し、その半径方向外端に設けた吸着手段が対応するセグメントの内面に吸着する。この状態からセンターシャフトを元の位置に戻すと、吸着手段に吸着されたセグメントがスプリングの弾発力でガイドロッドと共に半径方向内側に移動し、セグメントの位置が実際の使用状態に即した位置に整えられる。この状態で、軸線を中心とする所定半径を有する環状の基準遮蔽体の外面と各々のセグメントの内面との隙間の大きさを隙間測定手段で測定することで、実際の使用状態に即した各々のセグメントの内面の半径を測定することができる。
【0010】
また請求項3に記載された発明によれば、請求項2の構成に加えて、隙間測定手段は前記隙間を挟んで軸線方向の両端に配置されたレーザー送光部およびレーザー受光部を備え、レーザー受光部はレーザー光の受光量に基づいて前記隙間の大きさを測定することを特徴とするワークの寸法測定装置が提案される。
【0011】
上記構成によれば、セグメントの内面と基準遮蔽体の外面との隙間を挟んで軸線方向の両端に配置されたレーザー送光部およびレーザー受光部で隙間測定手段を構成したので、隙間を通過してレーザー受光部に受光されるレーザー光の受光量に基づいて前記隙間の大きさを精密に測定することができる。しかも前記測定は非接触で行われるのでセグメントを損傷させる虞がない。
【0012】
また請求項4に記載された発明によれば、請求項2の構成に加えて、隙間測定手段はセンターシャフトと共に回転自在であることを特徴とするワークの寸法測定装置が提案される。
【0013】
上記構成によれば、隙間測定手段をセンターシャフトと共に回転させることで、複数のセグメントの内面の半径を効率よく測定することができる。
【0014】
また請求項5に記載された発明によれば、請求項2の構成に加えて、センターシャフトの回転位置を検出する回転位置検出手段を備え、回転位置検出手段の検出結果に基づいて隙間測定手段は前記隙間の大きさを測定することを特徴とするワークの寸法測定装置が提案される。
【0015】
上記構成によれば、回転位置検出手段で検出したセンターシャフトの回転位置に基づいて隙間測定手段が前記隙間の大きさを測定するので、センターシャフトを回転させるだけで複数のセグメントの内面の半径を自動的に測定することができる。
【0016】
尚、実施例の支持プレート85およびガイドプレート95は本発明のフレームに対応し、実施例の吸着パッド102は本発明の吸着手段に対応し、実施例のレーザー送光部113およびレーザー受光部116は本発明の隙間測定手段に対応し、実施例のリミットスイッチ118および被検出部材119は本発明の回転位置検出手段に対応する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0018】
図1〜図10は本発明の一実施例を示すもので、図1はターボファンエンジンの全体構造を説明する図、図2は測定装置の全体側面図(図3の2−2線断面図)、図3は図2の3方向矢視図、図4は図2の4部拡大図、図5は図4の5−5線断面図、図6は図4の6−6線断面図、図7は図4の7部拡大図、図8は図7に対応する作用説明図、図9は図5に対応する作用説明図、図10は図9の10−10線断面図である。
【0019】
先ず、図1に基づいてターボファンエンジンの全体構造を説明する。ターボファンエンジンはインナーシャフト11と、インナーシャフト11の外周に相対回転自在に嵌合するアウターシャフト12とを備える。インナーシャフト11の前端には軸流式のファン13が設けられ、後端には軸流式の第1段低圧タービンホイール14および第2段低圧タービンホイール15が設けられる。またインナーシャフト11よりも短いアウターシャフト12の前端には遠心式のコンプレッサホイール16が設けられ、後端には軸流式の高圧タービンホイール17が設けられる。
【0020】
エンジンの前部から吸入されてファン13で圧縮された空気の一部は、エンジンの外周に沿って配置されたバイパス通路18を通ってエンジンの後部から排出され、また前記空気の残部はバイパス通路18の半径方向内側に配置された圧縮空気通路19を経てコンプレッサホイール16に導かれる。コンプレッサホイール16で更に圧縮された空気はアニュラ型の燃焼機20に供給され、そこで燃料噴射ノズル21から噴射された燃料と混合して燃焼する。燃焼機20において発生した燃料ガスは、燃焼ガス通路22の上流端に設けた高圧タービンホイール17と、燃焼ガス通路22の中間部に設けた第1段、第2段低圧タービンホイール14,15とを経てエンジンの後部から排出される。
【0021】
次に、高圧タービンホイール17の外周を覆うタービンシュラウドの半径を測定する測定装置の構造を、図2〜図7を参照して説明する。
【0022】
測定装置は円板状のベース部材81を備えており、ターボファンエンジンのインターミディエイトケース43の下端は、ベース部材81の上面に載置されて複数のノックピン82…で位置決めされる。インターミディエイトケース43の上端外周部には概略筒状のガスジェネレータケース44が結合され、ガスジェネレータケース44の上端外周部にはタービンケース45が結合され、更にインターミディエイトケース43とガスジェネレータケース44とがセントリフューガルシュラウド46で接続される。タービンケースの45の内周部に支持されて高圧タービンホイール17の外周部を囲むタービンシュラウド47は、円周方向に分割された複数(実施例では16個)のセグメント48…から構成される(図5参照)。各々のセグメント48は相互に相対移動できるように、ホルダ49を介してタービンケースの45の内周部に緩く支持される(図7参照)。ターボファンエンジンの運転中には、コンプレッサホイール16で圧縮された高圧空気がタービンシュラウド47の外周に作用することで、複数のセグメント48…は半径方向内向きに付勢されて相互に密着し、高圧タービンホイール17の外周部との間に微小な隙間を確保するようになっている。
【0023】
測定装置は、ターボファンエンジンのタービンケース45の円形開口部に嵌合して固定される環状フレーム83を備えており、その下面に複数のステー84…を介して円板状の支持プレート85が固定される。支持プレート85の中央部に固定した円筒部材86の上面を覆うように蓋部材87がボルト88…で固定されており、蓋部材87の中心の開口部87aと支持プレート85の中心の開口部85aとに、上端にノブ89を備えたセンターシャフト90が回転自在かつ上下動自在に支持される。即ち、センターシャフト90は小径の第1シャフト91と、この第1シャフト91の外周に固定された大径の第2シャフト92とを備えており、第1シャフト91が蓋部材87の開口部87aを貫通し、第2シャフト92が支持プレート85の開口部85aを貫通する。第2シャフト92の上端に形成したフランジ92aの下面と支持プレート85の開口部85aの周縁との間にスプリング93が縮設されており、このスプリング93の弾発力でフランジ92aが蓋部材87の下面に当接するようにセンターシャフト90が上向きに付勢される。センターシャフト90は、タービンシュラウド47の軸線L上に配置される。
【0024】
支持プレート85の下面に複数本のボルト94…でガイドプレート95が固定されており、ガイドプレート95に8個のガイド筒96…が放射状に固定される。各々のガイド筒96にはガイドロッド97が摺動自在に嵌合し、ガイドプレート95との間に配置したスプリング98で半径方向内向きに付勢される。ガイドロッド97の半径方向内端にはボルト状のカムフォロア99が設けられており、このカムフォロア99の頭部に当接可能な円錐状のカム面92bが第2シャフト92の下端に形成される。
【0025】
各々のガイドロッド97の半径方向外端にナット100で固定された円弧状のブラケット101に、各々4個の吸着パッド102…が放射状に支持される。これら4個の吸着パッド102…は、隣接する2個のセグメント48,48の一方および他方に、それぞれ2個ずつ吸着する。また支持プレート85の下面にボルト103…で固定された短円筒状の基準遮蔽体104は、その外面がタービンシュラウド47の16個のセグメント48…の内面に隙間β(図9および図10参照)を介して対向する。図7および図9に示すように、軸線Lを中心とする基準遮蔽体104の外面の半径はRである。基準遮蔽体104には、32個の吸着パッド102…が通過可能な32個の開口104a…が形成される。
【0026】
ガイドプレート95の下面に環状のヘッダー105がボルト106…で固定されており、ヘッダー105およびヘッダーカバー107に間に一対のOリング108でシールされた環状通路105aが形成される。環状通路105aは真空チューブ109を介して図示せぬ真空ポンプに接続されるとともに、環状通路105aから放射状に分岐する8本の放射通路105b…がそれぞれ真空チューブ110を介して8個のブラケット101…に接続される。そして各々のブラケット101の内部に形成した分岐通路101aが4個の吸着パッド102…に連通する。
【0027】
センターシャフト90の上端部近傍にボルト111で半径方向に固定された上部アーム112の先端にレーザー送光部113が固定され、センターシャフト90の下端部にボルト114で半径方向に固定された下部アーム115の先端にレーザー受光部116が固定される。尚、第1シャフト91の外周に嵌合するカラー117は、下部アーム115と第2シャフト92との間に配置されて第2シャフト92を軸方向に位置決めする機能を有している。レーザー送光部113およびレーザー受光部116は上下方向に対向しており、レーザー送光部113から送光され5mm幅のレーザー光の一部が基準遮蔽体104によって遮られ、他の一部がセグメント48によって遮られ、残部が隙間βを通過してレーザー受光部116に受光される。
【0028】
上部アーム112に光電スイッチよりなるリミットスイッチ118が設けられており、このリミットスイッチ118により検出される16本の被検出部材119…が蓋部材87の上面に円周方向に等間隔に配置される。リミットスイッチ118が何れかの被検出部材119…を検出するとレーザー送光部113が所定時間だけレーザー光を送光し、そのレーザー光は対応するセグメント48の円周方向中央部における隙間βを通過してレーザー受光部116に受光される。
【0029】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【0030】
図2に示すように、ターボファンエンジンのインターミディエイトケース43、ガスジェネレータケース44、タービンケース45、セントリフューガルシュラウド46、タービンシュラウド47およびホルダ49を予め組み立ててサブアセンブリ化したものを測定装置のベース部材81上にセットした後、タービンケース45の円形開口部に環状フレーム83を固定する。この状態で、環状フレーム83にステー84…を介して支持された円板状の支持プレート85に固定した基準遮蔽体104の外面が、タービンシュラウド47の16個のセグメント48…の内面に隙間βを介して対向する。
【0031】
続いて、センターシャフト90の第1シャフト91の上端のノブ89を押し下げると、図8および図9(a)に示すように、センターシャフト90の第2シャフト92の下端に形成したカム面92bが8本のガイドロッド97…を半径方向外側に押し出し、各々のガイドロッド97の先端に固定したブラケット101に設けた4個の吸着パッド102…が基準遮蔽体104の開口104a…を通過して2個のセグメント48,48の内面に吸着する。続いて前記ノブ89の押し下げを解放するとスプリング98の弾発力で8本のガイドロッド97…が吸着パッド102…と共に半径方向内側に後退し、図9(b)に示すように、それら吸着パッド102…に吸着された16個のセグメント48…が軸線Lに向かって半径方向内側に移動する。その結果、16個のセグメント48…が相互に密着して一体化され、ターボファンエンジンの運転時におけるタービンシュラウド47の形状が再現される。
【0032】
この状態でノブ89を掴んでセンターシャフト90を回転させると、上部アーム112および下部アーム115と共にレーザー送光部113およびレーザー受光部116が軸線Lまわりに回転し、上部アーム112に設けたリミットスイッチ118が16本の被検出部材119…の何れかを検出する度に、レーザー送光部113がレーザー光を送光する。図10に示すように、送光されたレーザー光は、隣接する2個の吸着パッド102,102の間において、基準遮蔽体104の外面とセグメント48の内面との隙間βを通過してレーザー受光部116に受光される。
【0033】
図10から明らかなように、レーザー送光部113から送光されるレーザー光の幅は所定幅(例えば、5.0mm)であり、その一部は基準遮蔽体104によって遮られ、他の一部はセグメント48によって遮られる。レーザー送光部113と基準遮蔽体104との半径方向の位置関係は一定であるため、基準遮蔽体104によって遮られる光量は一定であるが、セグメント48の半径方向位置は一定でないために該セグメント48によって遮られる光量は変化する。従って、レーザー受光部116によって受光される受光量は、セグメント48の半径方向位置に応じて、つまりセグメント48の内面と基準遮蔽体104の外面との隙間βに応じて変化するため、前記受光量に応じて前記隙間βを算出することができる。
【0034】
センターシャフト90の軸線Lから基準遮蔽体104の外面までの半径R(図10参照)は既知であるから、前記隙間βを前記半径Rに加算した値(R+β)が各々のセグメント48…の内面の半径となる。しかして、センターシャフト90を360°回転させると16個のセグメント48…のそれぞれについて隙間βの大きさが測定され、それに伴って16個のセグメント48…のそれぞれの内面の半径を算出することができる。そして隙間がβが最小になるセグメント48の半径がタービンシュラウド47の最小半径となる。
【0035】
以上のように、センターシャフト90を1回転させるだけで、ターボファンエンジンの実際の運転状態に即したタービンシュラウド47の16個のセグメント48…の内面の半径を測定することが可能となり、タービンシュラウド47の内部に収納される高圧タービンホイール17の外面との隙間を的確に把握し、その隙間を調整することでタービン効率の向上を図ることができる。
【0036】
またレーザー光を用いて非接触で測定を行うので、タービンシュラウド47の損傷を防止できるだけでなく、タービンシュラウド47の材質によって測定が妨げられることがないので汎用性が高められる。
【0037】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0038】
例えば、実施例ではリミットスイッチ118として非接触型の光電スイッチを採用したが、それに代えて接触型の機械式リミットスイッチを採用することができる。
【0039】
また実施例ではターボファンエンジンのタービンシュラウド47を構成するセグメント48…の内面の半径の測定を例示したが、本発明は他の適宜の用途のセグメント48の内面の半径の測定に適用することができる。
【0040】
また吸着手段として、吸着パッド102に代えて電磁石を採用することも可能である。
【0041】
【発明の効果】
以上のように請求項1に記載された発明によれば、軸線を中心に環状に配置されて円周方向に分割された複数のセグメントを、吸着手段で吸着して軸線に向けて半径方向内側に付勢した状態で測定を行うので、セグメントの位置を実際の使用状態に即した位置に整えて測定を行うことができ、測定精度が向上する。しかも軸線を中心に配置した環状の基準遮蔽体の外面と各々のセグメントの内面との隙間にレーザー光を送光して該隙間の大きさを算出し、基準遮蔽体の所定半径に前記隙間の大きさを加算して各々のセグメントの内面の半径を測定するので、セグメントの半径を非接触で測定して損傷を防止することができる。
【0042】
また請求項2に記載された発明によれば、フレームに対してセンターシャフトを昇降させると、センターシャフトのカム面に半径方向内端を押圧されたガイドロッドが半径方向外側に移動し、その半径方向外端に設けた吸着手段が対応するセグメントの内面に吸着する。この状態からセンターシャフトを元の位置に戻すと、吸着手段に吸着されたセグメントがスプリングの弾発力でガイドロッドと共に半径方向内側に移動し、セグメントの位置が実際の使用状態に即した位置に整えられる。この状態で、軸線を中心とする所定半径を有する環状の基準遮蔽体の外面と各々のセグメントの内面との隙間の大きさを隙間測定手段で測定することで、実際の使用状態に即した各々のセグメントの内面の半径を測定することができる。
【0043】
また請求項3に記載された発明によれば、セグメントの内面と基準遮蔽体の外面との隙間を挟んで軸線方向の両端に配置されたレーザー送光部およびレーザー受光部で隙間測定手段を構成したので、隙間を通過してレーザー受光部に受光されるレーザー光の受光量に基づいて前記隙間の大きさを精密に測定することができる。しかも前記測定は非接触で行われるのでセグメントを損傷させる虞がない。
【0044】
また請求項4に記載された発明によれば、隙間測定手段をセンターシャフトと共に回転させることで、複数のセグメントの内面の半径を効率よく測定することができる。
【0045】
また請求項5に記載された発明によれば、回転位置検出手段で検出したセンターシャフトの回転位置に基づいて隙間測定手段が前記隙間の大きさを測定するので、センターシャフトを回転させるだけで複数のセグメントの内面の半径を自動的に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ターボファンエンジンの全体構造を説明する図
【図2】測定装置の全体側面図(図3の2−2線断面図)
【図3】図2の3方向矢視図
【図4】図2の4部拡大図
【図5】図4の5−5線断面図
【図6】図4の6−6線断面図
【図7】図4の7部拡大図
【図8】図7に対応する作用説明図
【図9】図5に対応する作用説明図
【図10】図9の10−10線断面図
【符号の説明】
48 セグメント
85 支持プレート(フレーム)
90 センターシャフト
92b カム面
95 ガイドプレート(フレーム)
97 ガイドロッド
98 スプリング
102 吸着パッド(吸着手段)
104 基準遮蔽体
113 レーザー送光部(隙間測定手段)
116 レーザー受光部(隙間測定手段)
118 リミットスイッチ(回転位置検出手段)
119 被検出部材(回転位置検出手段)
L 軸線
R 半径
β 隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention measures the radius of the inner surface of each of a plurality of segments that are annularly arranged around the axis and divided in the circumferential direction with the segments biased radially inward toward the axis. The present invention relates to a workpiece dimension measuring method and a workpiece dimension measuring apparatus directly used for carrying out the method.
[0002]
[Prior art]
In Japanese Patent Laid-Open No. 8-152318, in order to measure the inner diameter of a cylindrical material, the first and second movable members that can be expanded and contracted by a rotating shaft disposed at the center of the cylindrical material are supported. There is described what measures the inner diameter of a cylindrical material based on the amount of expansion and contraction of the first and second movable members while rolling a roller provided at the tip of the movable member along the inner peripheral surface of the cylindrical material. Yes.
[0003]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-356597 discloses a laser-type distance measuring device provided at the tip of a measuring arm that rotates around the center of the core shroud to measure the inner diameter of the core shroud. An instrument for measuring the inner diameter of a core shroud is described.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, what was described in the said Unexamined-Japanese-Patent No. 8-152318 and Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-356597 is a thing in which the to-be-measured object is integrated and the internal diameter which should be measured does not change. On the other hand, for example, a shroud covering a turbine wheel of a gas turbine engine is composed of a plurality of segments divided in the circumferential direction, and each segment is loosely fitted so as to move relative to each other. When the gas turbine engine is operated, the segments are urged radially inward by the action of air pressure to closely fit, and the gap with the tip of the turbine wheel is kept constant. Since it is impossible to measure the inner diameter of the shroud during operation of the gas turbine engine, the segments are urged radially inward to reproduce the shape of the actual operating state, and in that state the inner diameter of the shroud is measured. There is a need to do.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to make it possible to easily and accurately measure the radius of the inner surface of each of a plurality of segments that are divided in the circumferential direction and can move relative to each other. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the radius of the inner surface of each of a plurality of segments arranged in an annular shape around the axis and divided in the circumferential direction is set to the segments. In the workpiece dimension measurement method for measuring in a state in which the workpiece is urged radially inward toward the axis, a plurality of segments are sucked by the suction means and are urged radially inward toward the axis. Laser light is transmitted to the gap between the outer surface of the annular reference shield having a radius and centered on the axis and the inner surface of each segment, and the gap is based on the amount of laser light received through the gap. A dimension measurement method for workpieces is proposed, in which the radius of the inner surface of each segment is measured by adding the size of the gap to the predetermined radius.
[0007]
According to the above configuration, the measurement is performed in a state where a plurality of segments arranged in an annular shape around the axis and divided in the circumferential direction are sucked by the suction means and biased radially inward toward the axis. In addition, the segment position can be adjusted to a position in accordance with the actual use state, and measurement can be performed, thereby improving measurement accuracy. In addition, a laser beam is transmitted to the gap between the outer surface of the annular reference shield arranged around the axis and the inner surface of each segment to calculate the size of the gap, and the gap is calculated at a predetermined radius of the reference shield. Since the size is added to measure the radius of the inner surface of each segment, the radius of the segment can be measured in a non-contact manner to prevent damage.
[0008]
According to the invention described in claim 2, the radius of the inner surface of each of the plurality of segments arranged in an annular shape around the axis and divided in the circumferential direction is set so that the segments are directed in the radial direction toward the axis. In a workpiece dimension measuring apparatus for measuring in a state of being biased inward, a frame arranged to face the inner surfaces of a plurality of segments assembled so as to be movable in a radial direction, and a frame arranged on an axis A center shaft that is supported so as to be movable up and down relative to the frame, a plurality of guide rods that are supported by the frame so as to be movable in a radial direction and are urged radially inward by springs, and the radial directions of the respective guide rods An adsorbing means provided at the outer end and capable of adsorbing to the inner surface of the corresponding segment, and a cap formed on the center shaft and capable of pressing the radial inner end of the guide rod. An annular reference shield supported by the frame so as to face the inner surfaces of the plurality of segments with a predetermined radius centered on the axis, and a gap between the inner surface of each segment and the outer surface of the reference shield There is proposed a workpiece dimension measuring apparatus comprising a gap measuring means for measuring the size of the workpiece.
[0009]
According to the above configuration, when the center shaft is moved up and down relative to the frame, the guide rod whose inner end in the radial direction is pressed against the cam surface of the center shaft moves outward in the radial direction, and the suction provided at the outer end in the radial direction. Means adhere to the inner surface of the corresponding segment. When the center shaft is returned to the original position from this state, the segment adsorbed by the adsorbing means moves inward in the radial direction together with the guide rod by the spring force of the spring, and the position of the segment becomes a position that matches the actual use state. It is arranged. In this state, by measuring the size of the gap between the outer surface of the annular reference shield having a predetermined radius centered on the axis and the inner surface of each segment by the gap measuring means, each according to the actual use state The radius of the inner surface of each segment can be measured.
[0010]
According to the invention described in claim 3, in addition to the configuration of claim 2, the gap measuring means includes a laser transmitter and a laser receiver disposed at both ends in the axial direction across the gap, A workpiece dimension measuring apparatus is proposed in which the laser light receiving unit measures the size of the gap based on the amount of received laser light.
[0011]
According to the above configuration, since the gap measuring means is configured by the laser transmitter and the laser receiver arranged at both ends in the axial direction across the gap between the inner surface of the segment and the outer surface of the reference shield, it passes through the gap. Thus, the size of the gap can be accurately measured based on the amount of laser light received by the laser light receiving unit. Moreover, since the measurement is performed without contact, there is no possibility of damaging the segment.
[0012]
According to the invention described in claim 4, in addition to the structure of claim 2, there is proposed a workpiece dimension measuring apparatus characterized in that the gap measuring means is rotatable together with the center shaft.
[0013]
According to the above configuration, the radius of the inner surfaces of the plurality of segments can be efficiently measured by rotating the gap measuring means together with the center shaft.
[0014]
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the rotation position detection means for detecting the rotation position of the center shaft is provided, and the gap measurement means is based on the detection result of the rotation position detection means. A workpiece dimension measuring apparatus is proposed which measures the size of the gap.
[0015]
According to the above configuration, since the gap measuring means measures the size of the gap based on the rotational position of the center shaft detected by the rotational position detecting means, the radius of the inner surface of the plurality of segments can be obtained simply by rotating the center shaft. It can be measured automatically.
[0016]
The
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
[0018]
1 to 10 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram for explaining the overall structure of a turbofan engine. FIG. 2 is an overall side view of the measuring apparatus (cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 3). 3 is a view taken in the direction of arrow 3 in FIG. 2, FIG. 4 is an enlarged view of a portion 4 in FIG. 2, FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 in FIG. 7 is an enlarged view of a portion 7 in FIG. 4, FIG. 8 is an operation explanatory diagram corresponding to FIG. 7, FIG. 9 is an operation explanatory diagram corresponding to FIG. 5, and FIG. .
[0019]
First, the overall structure of the turbofan engine will be described with reference to FIG. The turbofan engine includes an
[0020]
A part of the air sucked from the front part of the engine and compressed by the
[0021]
Next, the structure of a measuring apparatus that measures the radius of the turbine shroud covering the outer periphery of the high-pressure turbine wheel 17 will be described with reference to FIGS.
[0022]
The measuring device includes a disk-shaped
[0023]
The measuring device includes an
[0024]
A
[0025]
Four
[0026]
An
[0027]
A
[0028]
A
[0029]
Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
[0030]
As shown in FIG. 2, an
[0031]
Subsequently, when the
[0032]
In this state, when the
[0033]
As is clear from FIG. 10, the width of the laser light transmitted from the laser
[0034]
Since the radius R (see FIG. 10) from the axis L of the
[0035]
As described above, the radius of the inner surface of the 16
[0036]
Further, since the measurement is performed in a non-contact manner using laser light, not only the
[0037]
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention can perform a various design change in the range which does not deviate from the summary.
[0038]
For example, in the embodiment, a non-contact photoelectric switch is employed as the
[0039]
In the embodiment, the measurement of the radius of the inner surface of the
[0040]
Further, an electromagnet can be adopted as the suction means instead of the
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the plurality of segments that are annularly arranged around the axis and divided in the circumferential direction are attracted by the suction means and radially inward toward the axis. Since the measurement is performed in the state of being energized, it is possible to perform the measurement by adjusting the position of the segment to a position corresponding to the actual use state, and the measurement accuracy is improved. In addition, a laser beam is transmitted to the gap between the outer surface of the annular reference shield arranged around the axis and the inner surface of each segment to calculate the size of the gap, and the gap is calculated at a predetermined radius of the reference shield. Since the size is added to measure the radius of the inner surface of each segment, the radius of the segment can be measured in a non-contact manner to prevent damage.
[0042]
According to the second aspect of the present invention, when the center shaft is moved up and down relative to the frame, the guide rod whose inner end in the radial direction is pressed against the cam surface of the center shaft moves outward in the radial direction. Adsorption means provided at the outer end in the direction adsorbs to the inner surface of the corresponding segment. When the center shaft is returned to the original position from this state, the segment adsorbed by the adsorbing means moves inward in the radial direction together with the guide rod by the spring force of the spring, and the position of the segment becomes a position that matches the actual use state. It is arranged. In this state, by measuring the size of the gap between the outer surface of the annular reference shield having a predetermined radius centered on the axis and the inner surface of each segment by the gap measuring means, each according to the actual use state The radius of the inner surface of each segment can be measured.
[0043]
According to the invention described in claim 3, the gap measuring means is configured by the laser beam transmitters and the laser beam receivers disposed at both ends in the axial direction across the gap between the inner surface of the segment and the outer surface of the reference shield. Therefore, the size of the gap can be accurately measured based on the amount of received laser light that passes through the gap and is received by the laser receiver. Moreover, since the measurement is performed without contact, there is no possibility of damaging the segment.
[0044]
According to the invention described in claim 4, the radius of the inner surfaces of the plurality of segments can be efficiently measured by rotating the gap measuring means together with the center shaft.
[0045]
According to the fifth aspect of the present invention, the gap measuring means measures the size of the gap based on the rotational position of the center shaft detected by the rotational position detecting means. The radius of the inner surface of the segment can be automatically measured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the overall structure of a turbofan engine. FIG. 2 is an overall side view of the measuring apparatus (cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 3).
3 is a cross-sectional view taken along arrow 3 in FIG. 2. FIG. 4 is an enlarged view of a portion 4 in FIG. 2. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 7 is an enlarged view of a portion 7 in FIG. 4. FIG. 8 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 7. FIG. 9 is an explanatory diagram corresponding to FIG. 5. FIG. 10 is a sectional view taken along line 10-10 in FIG. Explanation】
48
90
97
104
116 Laser receiver (gap measuring means)
118 Limit switch (rotational position detection means)
119 Detected member (rotation position detecting means)
L Axis line R Radius β Clearance
Claims (5)
複数のセグメント(48)を吸着手段(102)で吸着して軸線(L)に向けて半径方向内側に付勢した状態で、所定半径(R)を有して軸線(L)を中心に配置された環状の基準遮蔽体(104)の外面と各々のセグメント(48)の内面との隙間(β)にレーザー光を送光し、隙間(β)を通過したレーザー光の受光量に基づいて前記隙間(β)の大きさを算出し、前記所定半径(R)に前記隙間(β)の大きさを加算して各々のセグメント(48)の内面の半径を測定することを特徴とするワークの寸法測定方法。A plurality of segments (48) arranged in an annular shape around the axis (L) and divided in the circumferential direction are set to have a radius on the inner surface, and the segments (48) are directed radially inward toward the axis (L). In the workpiece dimension measurement method for measuring in a state of being biased,
A plurality of segments (48) are adsorbed by the adsorbing means (102) and biased radially inward toward the axis (L), and have a predetermined radius (R) and are arranged around the axis (L). Laser light is transmitted to the gap (β) between the outer surface of the annular reference shield (104) and the inner surface of each segment (48), and based on the amount of received laser light that has passed through the gap (β) The size of the gap (β) is calculated, and the radius of the inner surface of each segment (48) is measured by adding the size of the gap (β) to the predetermined radius (R). Dimension measurement method.
半径方向に移動自在に組み付けられた複数のセグメント(48)の内面に対向するように配置されたフレーム(85,95)と、
軸線(L)上に配置されてフレーム(85,95)に対して昇降自在かつ回転自在に支持されたセンターシャフト(90)と、
フレーム(85,95)に放射方向に移動自在に支持されてスプリング(98)で半径方向内側に付勢された複数のガイドロッド(97)と、
各々のガイドロッド(97)の半径方向外端に設けられて対応するセグメント(48)の内面に吸着可能な吸着手段(102)と、
センターシャフト(90)に形成されてガイドロッド(97)の半径方向内端を押圧可能なカム面(92b)と、
軸線(L)を中心とする所定半径(R)を有して複数のセグメント(48)の内面に対向するようにフレーム(85,95)に支持された環状の基準遮蔽体(104)と、
各々のセグメント(48)の内面と基準遮蔽体(104)の外面との隙間(β)の大きさを測定する隙間測定手段(113,116)と、
を備えたことを特徴とするワークの寸法測定装置。A plurality of segments (48) arranged in an annular shape around the axis (L) and divided in the circumferential direction are set to have a radius on the inner surface, and the segments (48) are directed radially inward toward the axis (L). In the workpiece dimension measuring device for measuring in the state of being biased,
A frame (85, 95) disposed to face the inner surface of a plurality of segments (48) assembled in a radially movable manner;
A center shaft (90) disposed on the axis (L) and supported so as to be movable up and down and rotatable with respect to the frame (85, 95);
A plurality of guide rods (97) supported radially by the frames (85, 95) and biased radially inward by springs (98);
An adsorbing means (102) provided at the radially outer end of each guide rod (97) and adsorbable on the inner surface of the corresponding segment (48);
A cam surface (92b) formed on the center shaft (90) and capable of pressing the radially inner end of the guide rod (97);
An annular reference shield (104) supported on the frame (85, 95) so as to face the inner surfaces of the plurality of segments (48) having a predetermined radius (R) centered on the axis (L);
Gap measuring means (113, 116) for measuring the size of the gap (β) between the inner surface of each segment (48) and the outer surface of the reference shield (104);
An apparatus for measuring a size of a workpiece, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002119112A JP3837359B2 (en) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Workpiece dimension measuring method and workpiece dimension measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002119112A JP3837359B2 (en) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Workpiece dimension measuring method and workpiece dimension measuring apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003315019A JP2003315019A (en) | 2003-11-06 |
JP3837359B2 true JP3837359B2 (en) | 2006-10-25 |
Family
ID=29535766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002119112A Expired - Fee Related JP3837359B2 (en) | 2002-04-22 | 2002-04-22 | Workpiece dimension measuring method and workpiece dimension measuring apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3837359B2 (en) |
-
2002
- 2002-04-22 JP JP2002119112A patent/JP3837359B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003315019A (en) | 2003-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1318798C (en) | Method for dynamically balancing a mechanism having a high speed rotating component | |
JPS5923914B2 (en) | Workpiece holder assembly | |
US10233946B2 (en) | Compressor cover assembly method and forming tool | |
AU603023B2 (en) | Method of detecting defects in pneumatic tire in non- destructive manner | |
RU2008138454A (en) | DEVICE AND METHOD FOR CIRCULAR DEFORMATION OF ROUND DETAILS, IN PARTICULAR, EXHAUST CASE OF A GAS TURBINE ENGINE | |
US4817417A (en) | Double eccentric mount | |
JP3837359B2 (en) | Workpiece dimension measuring method and workpiece dimension measuring apparatus | |
CA1115192A (en) | Tire building machine | |
US9719368B2 (en) | Method of inspecting the fan track liner of a gas turbine engine | |
JP3229097B2 (en) | Filter defect detector | |
JP4603940B2 (en) | Method for detecting position accuracy of bead setting ring and apparatus used therefor | |
US20190070708A1 (en) | Grinding machine calibration | |
JP2003314208A (en) | Gap measurement method | |
CN114705363A (en) | Gas generator rotor balancing device with static part for aeroengine and method thereof | |
JPH10299501A (en) | Manufacture of turbocharger and device therefor | |
JPS606339A (en) | Dimension finish method and apparatus of blade of rotor assembly | |
JP2003315021A (en) | Measurement method and measuring apparatus for work gap | |
CN219890648U (en) | Centrifugal fan impeller balance detection device | |
JP3901569B2 (en) | Dimension measurement device for workpiece | |
EP2775282B1 (en) | Apparatus for measuring rotational imbalance of a turbocharger core assembly | |
US10690491B1 (en) | Standoff fixture for laser inspection | |
JPH10291260A (en) | Accuracy inspecting device for bead setter for tire forming machine | |
JP3639071B2 (en) | Anomaly detection method in centerless grinder | |
JPH05245746A (en) | Circumferential joint inner surface bead grinding attachment | |
CN100467286C (en) | Device and method for straightening spoked wheels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060623 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060705 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060731 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130804 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140804 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |