JP5627434B2 - コーティング部材の孔位置特定装置 - Google Patents
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また、溶射材202の溶射のムラなどにより、遮熱コーティング層104の表面に凹みが発生した場合には、この凹みの部分にフィルム冷却孔103があると誤認して、凹みに対して「孔あけ作業」をしてしまうことがある。このような誤作業による孔あけ作業をしてしまうと、遮熱コーティング層104やガスタービン翼100を傷付けてしまう。
しかし、この方法では、三次元計測技術を用いているため、孔位置を特定するのにカメラの正確な位置合わせが必要であるという問題があった。
遮熱コーティング層が形成されるガスタービン翼に設けられている通気孔の位置を特定するコーティング部材の孔位置特定装置であって、
前記ガスタービン翼を固定支持する固定治具と、
前記固定治具に備えられているマニプレータと、
前記マニプレータの先端部に装着されたマーカ装置と、
制御装置と、
前記ガスタービン翼に前記遮熱コーティング層が形成される前に、前記固定治具に固定された前記ガスタービン翼を撮影し、撮影した画像信号を前記制御装置に伝送するカメラとを有し、
前記制御装置は、前記カメラから伝送されてきた画像信号を画像処理して、前記ガスタービン翼の目印位置として前記ガスタービンの輪郭のうち予め決めた特定の位置または前記通気孔のうち前記遮熱コーティング層が形成されない予め決めた特定の通気孔の位置を特定し、さらに、目印位置を基点とした各通気孔の相対座標位置を算出し、
前記固定治具に固定されている前記ガスタービン翼に前記遮熱コーティング層が形成された後に、前記マニプレータの作動を制御することにより、前記マニプレータの先端部に装着した前記マーカ装置を、前記目印位置に正対させた後にこの目印位置を基点として通気孔の相対座標位置にまで移動させる動作を、各通気孔に対して行い、
前記マーカ装置が各通気孔の相対座標位置に位置した毎に、前記マーカ装置を作動させて前記遮熱コーティング層が形成されている前記ガスタービン翼にマーキングをすることを特徴とする。
遮熱コーティング層が形成されるガスタービン翼に設けられている通気孔の位置を特定するコーティング部材の孔位置特定装置であって、
前記ガスタービン翼を固定支持する固定治具と、
前記固定治具に備えられているマニプレータと、
前記マニプレータの先端部に装着されたマーカ装置と、
制御装置と、
前記ガスタービン翼の形状・寸法や前記通気孔の位置や大きさを示すCADデータを有しているCAD装置とを有し、
前記制御装置は、
前記CAD装置の前記CADデータを取り込んで演算処理することにより、前記ガスタービン翼の目印位置として前記ガスタービンの輪郭のうち予め決めた特定の位置または前記通気孔のうち前記遮熱コーティング層が形成されない予め決めた特定の通気孔の位置を特定し、さらに、目印位置を基点とした各通気孔の相対座標位置を算出し、
前記固定治具に固定されている前記ガスタービン翼に前記遮熱コーティング層が形成された後に、前記マニプレータの作動を制御することにより、前記マニプレータの先端部に装着した前記マーカ装置を、前記目印位置に正対させた後にこの目印位置を基点として通気孔の相対座標位置にまで移動させる動作を、各通気孔に対して行い、
前記マーカ装置が各通気孔の各相対座標位置に位置した毎に、前記マーカ装置を作動させて前記遮熱コーティング層が形成されている前記ガスタービン翼にマーキングをすることを特徴とする。
なお、ガスタービン翼50は、翼根51と翼部52を有しており、翼部52の全体に亘ってフィルム冷却孔(通気孔)53が多数(図1では一部のみ図示している)設けられており、更に翼部52には溶射材が溶射されて遮熱コーティング層54が形成される。
なお、マニプレータ12の先端部に、マーカ装置15の代わりに、溶射ガン(図示省略)を装着することも可能である。
(a)マニプレータ12の作動を制御して、マニプレータ先端部を目標とする位置にまで移動させる制御機能。
(b)カメラ13から伝送されてきた画像信号(溶射材が溶射される前のガスタービン翼の画像信号)を画像処理して、ガスタービン翼50の目印位置(詳細は後述する)を特定し、さらに、目印位置を基点とした各フィルム冷却孔53の相対座標位置を算出する演算機能。
(c)マーカ装置15を作動させて、対象物にマーキングする制御機能。
目印位置Pとしては、タービン翼50の輪郭のうち特定の位置(例えば角部)や、溶射材を溶射しても塞がる可能性の低い特定のフィルム冷却孔の位置を、採用するよう予め決めている。
この場合、マニプレータ12の先端部に溶射ガンを取り付け、マニプレータ12を作動しつつ溶射ガンから溶射材を溶射することにより、遮熱コーティング層54を形成することができる。
また、マニプレータ12とは別の溶射装置により、遮熱コーティング層54を形成することもできる。
溶射手段はいずれであってもよいが、遮熱コーティング層54を形成する前と後において、ガスタービン翼50とカメラ13との位置関係、及び、ガスタービン翼50とマニプレータ12との位置関係が同一となるように、位置決めをする。
これにより、マニプレータ先端部すなわちマーカ装置15が、第1のフィルム冷却孔53に正対する。なお、フィルム孔53は、溶射材で塞がれている。
また、目印位置Pの位置を基準として、マーカ装置15を相対位置分だけ移動するようにしたことで、複雑な三次元認識を不要とすることができる。このため、演算処理負担を軽減することができる。
さらに、遮熱コーティング層54を形成する前と後において、位置決めが同一であれば、孔位置情報の取得が容易となる。この場合、マーキングとコーティングを同一の装置(マニプレータ12)で行えれば、位置決めを同一とするのが容易となる。
(a)マニプレータ12の作動を制御して、マニプレータ先端部を目標とする位置にまで移動させる制御機能。
(b)CAD装置16からCAD(computer aided design)データを取り込み、このCADデータを演算処理することにより、ガスタービン翼50の目印位置Pを特定し、さらに、目印位置Pを基点とした各フィルム冷却孔53の相対座標位置を算出する演算機能。
(c)マーカ装置12を作動させて、対象物にマーキングする制御機能。
目印位置Pとしては、タービン翼50の輪郭のうち特定の位置(例えば角部)や、溶射材を溶射しても塞がる可能性の低い特定のフィルム冷却孔の位置を、採用するよう予め決めている。
この場合、マニプレータ12の先端部に溶射ガンを取り付け、マニプレータ12を作動しつつ溶射ガンから溶射材を溶射することにより、遮熱コーティング層54を形成することができる。
また、マニプレータ12とは別の溶射装置により、遮熱コーティング層54を形成することもできる。
溶射手段はいずれであってもよいが、遮熱コーティング層54を形成する前と後において、ガスタービン翼50とマニプレータ12との位置関係が同一となるように、位置決めをする。
これにより、マニプレータ先端部すなわちマーカ装置15が、第1のフィルム冷却孔53に正対する。なお、フィルム孔53は、溶射材で塞がれている。
また、目印位置Pの位置を基準として、マーカ装置15を相対位置分だけ移動するようにしたことで、複雑な三次元認識を不要とすることができる。このため、演算処理負担を軽減することができる。
さらに、遮熱コーティング層54を形成する前と後において、位置決めが同一であれば、孔位置情報の取得が容易となる。この場合、マーキングとコーティングを同一の装置(マニプレータ12)で行えれば、位置決めを同一とするのが容易となる。
なお、ガスタービン翼50は、翼根51と翼部52を有しており、翼部52の全体に亘ってフィルム冷却孔(通気孔)53が多数(図5では一部のみ図示している)設けられており、更に翼部52には溶射材が溶射されて遮熱コーティング層54が形成される。
このため、モニタ27に、カメラ23から伝送されてきた画像信号と、制御装置24から出力されてきた画像信号とが入力されると、モニタ27は、カメラ23から伝送されてきた画像信号に対応する画像と、制御装置24から出力されてきた画像信号に対応する画像とを重畳して表示する。
この場合、遮熱コーティング層54を形成する前と後において、ガスタービン翼50とカメラ23との位置関係が同一となるように、位置決めをする。
このため、モニタ27には、フィルム冷却孔53が遮熱コーティング層54により埋まって見えなくなっているガスタービン翼50の画像に、フィルム冷却孔53が明瞭に現れている溶射材が溶射される前のガスタービン翼50の画像が重畳して表示される。
また、画像処理などの複雑な演算処理は不要であるため、システム構成が簡単になる。
このうち、プロジェクタ38とハーフミラー39により、投影手段が構成されている。
なお、ガスタービン翼50は、翼根51と翼部52を有しており、翼部52の全体に亘ってフィルム冷却孔(通気孔)53が多数(図6では一部のみ図示している)設けられており、更に翼部52には溶射材が溶射されて遮熱コーティング層54が形成される。
ハーフミラー39は、カメラ33とガスタービン翼50との間の位置に配置されている。このハーフミラー39は、カメラ33とガスタービン翼50とをつなぐ光軸に対して斜め(45°)に配置されている。
一方、プロジェクタ38から投影出力された画像(光学画像)は、ハーフミラー38で反射して、ガスタービン翼50の表面に投影される。このとき、ガスタービン翼50の表面に投影されたガスタービン翼の画像の位置・大きさが、実際のガスタービン翼50の位置・大きさに一致して投影されるように、ハーフミラー39及びプロジェクタ38の配置位置や投影画像の寸法・位置などの光学的設計がされている。
この場合、遮熱コーティング層54を形成する前と後において、ガスタービン翼50とカメラ33との位置関係、及び、ガスタービン翼50と投影手段(プロジェクタ38及びハーフミラー39)との位置関係が同一となるように、位置決めをする。
しかも、フィルム冷却孔53の孔画像Hが投影される位置は、塞がった冷却孔53の真上の位置となる。
また、画像処理などの複雑な演算処理は不要であるため、システム構成が簡単になる。
11,21,31 固定治具
12 マニプレータ
13,23,33 カメラ
14,14a,24,34 制御装置
15 マーカ装置
16 CAD装置
27 モニタ
38 プロジェクタ
39 ハーフミラー
50 ガスタービン翼
51 翼根
52 翼部
53 フィルム冷却孔(通気孔)
54 遮熱コーティング層
100 ガスタービン翼
101 翼根
102 翼部
103 フィルム冷却孔(通気孔)
104 遮熱コーティング層
201 溶射ガン
202 溶射材
P 目印位置
M マーク
H 孔画像
Claims (2)
- 遮熱コーティング層が形成されるガスタービン翼に設けられている通気孔の位置を特定するコーティング部材の孔位置特定装置であって、
前記ガスタービン翼を固定支持する固定治具と、
前記固定治具に備えられているマニプレータと、
前記マニプレータの先端部に装着されたマーカ装置と、
制御装置と、
前記ガスタービン翼に前記遮熱コーティング層が形成される前に、前記固定治具に固定された前記ガスタービン翼を撮影し、撮影した画像信号を前記制御装置に伝送するカメラとを有し、
前記制御装置は、前記カメラから伝送されてきた画像信号を画像処理して、前記ガスタービン翼の目印位置として前記ガスタービンの輪郭のうち予め決めた特定の位置または前記通気孔のうち前記遮熱コーティング層が形成されない予め決めた特定の通気孔の位置を特定し、さらに、目印位置を基点とした各通気孔の相対座標位置を算出し、
前記固定治具に固定されている前記ガスタービン翼に前記遮熱コーティング層が形成された後に、前記マニプレータの作動を制御することにより、前記マニプレータの先端部に装着した前記マーカ装置を、前記目印位置に正対させた後にこの目印位置を基点として通気孔の相対座標位置にまで移動させる動作を、各通気孔に対して行い、
前記マーカ装置が各通気孔の相対座標位置に位置した毎に、前記マーカ装置を作動させて前記遮熱コーティング層が形成されている前記ガスタービン翼にマーキングをする、
ことを特徴とするコーティング部材の孔位置特定装置。 - 遮熱コーティング層が形成されるガスタービン翼に設けられている通気孔の位置を特定するコーティング部材の孔位置特定装置であって、
前記ガスタービン翼を固定支持する固定治具と、
前記固定治具に備えられているマニプレータと、
前記マニプレータの先端部に装着されたマーカ装置と、
制御装置と、
前記ガスタービン翼の形状・寸法や前記通気孔の位置や大きさを示すCADデータを有しているCAD装置とを有し、
前記制御装置は、
前記CAD装置の前記CADデータを取り込んで演算処理することにより、前記ガスタービン翼の目印位置として前記ガスタービンの輪郭のうち予め決めた特定の位置または前記通気孔のうち前記遮熱コーティング層が形成されない予め決めた特定の通気孔の位置を特定し、さらに、目印位置を基点とした各通気孔の相対座標位置を算出し、
前記固定治具に固定されている前記ガスタービン翼に前記遮熱コーティング層が形成された後に、前記マニプレータの作動を制御することにより、前記マニプレータの先端部に装着した前記マーカ装置を、前記目印位置に正対させた後にこの目印位置を基点として通気孔の相対座標位置にまで移動させる動作を、各通気孔に対して行い、
前記マーカ装置が各通気孔の各相対座標位置に位置した毎に、前記マーカ装置を作動させて前記遮熱コーティング層が形成されている前記ガスタービン翼にマーキングをする、
ことを特徴とするコーティング部材の孔位置特定装置。
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