JP5660292B2 - バランス修正装置と方法 - Google Patents

Description

本発明は、回転体のバランス修正装置と方法に関する。より詳しくは、本発明は、回転機械に設けられた回転体の翼形成部を部分的に除去することで、回転体に存在するアンバランスを修正するバランス修正装置と方法に関する。

図１は、回転機械の構成例である。図１では、回転機械は、過給機である。図１において、回転体４１は、コンプレッサ翼４３、タービン翼４５、および、両者を結合する回転軸４７を有する。また、図１において、ナット４９が、回転体４１の軸方向端部に螺合しており、ナット４９を締めつけることで、コンプレッサ羽根車５１を回転軸４７に締結している。

従来において、回転体４１のアンバランスを計測し、当該アンバランスが存在する周方向位置（回転体の中心軸周りの方向に関する位置）において、当該アンバランスの大きさに相当する量だけ、回転体４１における除去対象部を部分的に切削していた。このように回転体の一部を除去加工して、回転体４１のアンバランスを修正していた。

なお、本願の先行技術文献として、下記の特許文献１、２がある。
特許文献１においては、回転軸の他端に、ロータディスクを固定し、このロータディスクを削ることで、回転体のアンバランスを修正している。
特許文献２には、アンバランスの計測方法が記載されている。

特開２００６−０２２７７１号公報 特開２０１０−０４８５８８号公報

従来において、上述の除去対象部は、回転体４１の軸方向端部に螺合したナット４９であった。

以下のように、回転体４１においてナット４９以外の部分を除去加工して、回転体４１のバランスを修正できるようにすることが望まれる。

例えば、図１のように、除去対象部である前記ナット４９（第１面）の切削だけでは、回転体４１が静止している時に現れる回転体４１の不釣合い（静不釣合い）を取り除くことはできるが、回転体４１が回転している時に現れる回転体４１の不釣合い（動不釣合い）を取り除くことができない。そのため、回転体４１における他の部分（第２面）も部分的に切削することで動不釣合いを取り除き、広範囲の回転数で振動振幅を小さくすることが望ましい。

また、除去対象部である前記ナット４９は、半径方向の寸法が小さい。そのため、半径方向の寸法がより大きい部分を部分的に除去し、これにより、アンバランスを十分に取り除けるようにすること、または、一度に大きなアンバランスを取り除けるようにすることが望ましい場合がある。

そこで、本発明の目的は、回転体における軸方向端部のナット以外の部分（第２面）を除去加工して、回転体の２面バランス修正を可能にすることにある。

上記目的を達成するため、本発明によると、回転機械に設けられた回転体の翼形成部を部分的に除去加工することで、回転体のアンバランスを修正するバランス修正方法であって、
前記翼形成部は、周方向に間隔を置いて配置された複数の回転翼と、複数の回転翼を周方向に結合するように周方向に延びている翼結合部と、を有し、
（Ａ）回転体に存在するアンバランスの周方向位置に、前記回転翼が位置している場合に、当該アンバランスを、前記回転翼が位置していない複数の周方向位置におけるアンバランス成分に分解し、
（Ｂ）前記複数の周方向位置の各々において、対応する前記アンバランス成分に相当する量だけ、前記翼結合部を除去加工する、ことを特徴とするバランス修正方法が提供される。

本発明の好ましい実施形態によると、前前記翼形成部を収容するハウジングが前記回転機械に取り付けられており、
該ハウジングには、周方向に関する取付位置に近接センサが設けられ、該近接センサは、回転している各回転翼が該取付位置を通過する時に該回転翼が前記取付位置に近接したことを検出するようになっており、
初期状態から回転体が回転した量を示す回転角を検出する回転角センサが設けられており、
前記（Ａ）の前に、回転体を回転させながら、回転体の回転角を回転角センサにより検出しつつ、回転翼が前記取付位置に近接したことを近接センサにより検出し、これらの検出データに基づいて、回転体において、回転翼が存在する周方向位置の範囲をデータ処理部により求め、
その後、前記（Ａ）では、アンバランスの周方向位置が前記範囲内に含まれる場合には、当該アンバランスの周方向位置に、前記回転翼が存在すると判断し、当該アンバランスを、前記複数の周方向位置における前記アンバランス成分に分解する。

参考例では、代わりに、前記（Ａ）の前に、撮像装置により、前記翼形成部を軸方向から撮像して翼形成部の画像データを取得し、画像処理部により、当該画像データに基づいて、回転体において、回転翼が存在する周方向位置の範囲を求め、
その後、前記（Ａ）では、アンバランスの周方向位置が前記範囲内に含まれる場合には、当該アンバランスの周方向位置に、前記回転翼が存在すると判断し、当該アンバランスを、前記複数の周方向位置における前記アンバランス成分に分解してもよい。

本発明の好ましい実施形態によると、回転体は、前記翼形成部より半径方向寸法が小さい除去対象部を有しており、
前記（Ａ）の前に、回転体に存在するアンバランスの周方向位置において、当該アンバランスの大きさに相当する量だけ、前記除去対象部を除去し、
その後に、回転体にアンバランスが残存する場合に、当該アンバランスについて前記（Ａ）を行う。

本発明の別の実施形態によると、回転体は、前記翼形成部より半径方向寸法が小さい除去対象部を有しており、
前記（Ｂ）の後に、回転体にアンバランスが残存している場合には、当該アンバランスの周方向位置において、当該アンバランスの大きさに相当する量だけ、前記除去対象部を除去する。

また、本発明によると、回転機械に設けられた回転体の翼形成部を部分的に除去加工することで、回転体に存在するアンバランスを修正するバランス修正装置であって、
前記翼形成部は、周方向に間隔を置いて配置された複数の回転翼と、複数の回転翼を周方向に結合するように周方向に延びている翼結合部と、を有しており、
回転体においてアンバランスが存在する周方向位置に、前記回転翼が位置している場合に、当該アンバランスを、前記回転翼が位置していない複数の周方向位置におけるアンバランス成分に分解する演算部と、
前記複数の周方向位置の各々において、対応する前記アンバランス成分に相当する量だけ、前記翼結合部を除去加工する加工装置と、を備える、ことを特徴とするバランス修正装置が提供される。

上述した本発明によると、回転体に設けられた翼形成部を部分的に除去加工することでバランス修正を行う。
翼形成部を除去加工する場合、アンバランスの周方向位置に、回転翼が存在すると、回転翼を除去加工することになる。回転翼を除去加工することは、好ましくない。
ところが、本発明では、次のように翼形成部を除去加工してバランス修正を行う。
アンバランスの周方向位置に、前記回転翼が存在する場合に、当該アンバランスを、前記回転翼が存在しない複数の周方向位置におけるアンバランス成分に分解する。その後、前記複数の周方向位置の各々において、対応する前記アンバランス成分に相当する量だけ、前記翼結合部を除去する。
これにより、２面バランス修正が可能となる。すなわち、回転体における例えば軸方向端部のナット以外の翼形成部を除去加工して、回転体の軸方向における２つの面を修正することが可能となる。

回転機械の一例としての過給機を示す概略図である。 本発明の実施形態によるバランス修正装置を示す。 本発明の実施形態によるバランス修正方法を示すフローチャートである。 本発明の別の実施形態によるバランス修正方法を示すフローチャートである。 本発明の別の実施形態によるバランス修正装置を示す。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図２（Ａ）は、本発明の実施形態によるバランス修正装置１０の概略図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ矢視図であるが、後述の翼形成部５ａと近接センサ２７のみを図示している。
バランス修正装置１０は、回転機械３に設けられた回転体５の翼形成部５ａを部分的に除去（この例では切削）することで、回転体５に存在するアンバランスを修正する装置である。

なお、以下において、回転体５の中心軸Ｃ周りの方向を単に周方向といい、当該中心軸Ｃに対する半径方向を単に半径方向といい、当該中心軸Ｃと平行な方向を単に軸方向という。

翼形成部５ａは、周方向に間隔を置いて配置された複数の回転翼７と、複数の回転翼７を周方向に結合するように周方向に延びている翼結合部９と、を有する。翼形成部５ａは、軸方向に厚みを有する板形状を有し、軸方向から見た場合に円形である。また、翼形成部５ａを収容するハウジング（図ではコンプレッサハウジング１２）が回転機械３に取り付けられている。
回転体５は、翼形成部５ａより半径方向寸法が小さい除去対象部１１を有している。
図１では、回転機械３は、過給機であり、翼形成部５ａは、コンプレッサ羽根車であり、回転翼７は、コンプレッサ翼であり、除去対象部１１は、回転体５におけるコンプレッサ翼７側の軸方向端部に螺合したナットである。

［過給機に関する構成］
過給機３の回転体５は、図２Ａに示すように、エンジンの排ガスにより回転駆動されるタービン翼１３と、タービン翼１３と一体的に回転することで圧縮空気をエンジンに供給するコンプレッサ翼７と、一端部にタービン翼１３が結合され他端部にコンプレッサ翼７が結合される回転軸１５とを有する。

過給機３は、上述のコンプレッサハウジング１２、タービンハウジング１４、および軸受ハウジング１９を備える。

コンプレッサハウジング１２には、軸方向に吸気穴９ａが形成されている。吸気穴９ａは、コンプレッサハウジング１２の外部へ軸方向に開口してコンプレッサ翼７へ前記外部からのガスを案内する。

タービンハウジング１４は、タービン翼１３を内部に収容する。タービンハウジング１４には、タービン翼１３を回転駆動する流体を流す流路（スクロール）が形成されている。タービンハウジング１４は、図２（Ａ）の例では、支持体２１の内部に取り付けられる。タービン翼１３を駆動する流体をタービンハウジング１４の前記流路へ供給でき、タービン翼１３を駆動した当該流体を、支持体２１に形成した排気穴２１ａを介して支持体２１の外部へ排出できるように支持体２１が構成されている。

軸受ハウジング１９の内部には、回転体５を回転可能に支持するラジアル軸受部１７が内部に組み込まれている。図２（Ａ）において、軸受ハウジング１９は、支持体２１に取り付けられている。これにより、支持体２１は、軸受ハウジング１９を介して回転体５を回転可能に支持する。

［バランス修正装置の構成］
バランス修正装置１０は、演算部２３および加工装置２５を備える。

演算部２３は、翼形成部５ａの外周部を除去してバランスを修正しようとするときに、翼形成部５ａの外周部において、回転体５に存在するアンバランスの周方向位置に回転翼７が位置している場合には、当該アンバランスを、回転翼７が位置していない複数の周方向位置におけるアンバランス成分に分解する。なお、図２（Ｂ）において、各斜線部分が、翼形成部５ａの外周部において、回転翼７が位置していない部分である。

加工装置２５は、前記複数の周方向位置の各々において、対応する前記アンバランス成分に相当する量だけ翼結合部９を除去（この例では切削）する。

加工装置２５は、翼形成部５ａまたは除去対象部１１を切削する加工具２５ａ（例えば、エンドミル）と、該加工具２５ａが取り付けられる可動部２５ｂと、該可動部２５ｂを移動させる切削制御部２５ｃと、を有する。この切削制御部２５ｃは、サーボモータ（図示せず）を用いて、例えば可動部２５ｂを１軸方向（軸方向）、２軸方向（軸方向および軸方向に直交する水平方向）または３軸方向（軸方向、軸方向に直交する水平方向、および鉛直方向）に移動させる制御装置である。

また、加工装置２５は、回転体位置決め装置２５ｄを備える。回転体位置決め装置２５ｄは、回転体５の端部を把持し、この状態で、回転体５を回転させ、後述の回転角センサ２９による検出回転角が設定値（例えばゼロ度）になるように回転体５を位置決めする。図の例では、回転体位置決め装置２５ｄは、除去対象部１１と反対側の端部を、支持体２１に形成された排気穴２１ａを通して把持する。

バランス修正装置１０は、後述のステップＳ１のように、回転体５において回転翼７が存在する周方向位置の範囲を求めるために、近接センサ２７、回転角センサ２９およびデータ処理部３２を有する。

近接センサ２７は、回転体５において周方向に関する取付位置にて、ハウジング１２の内部に取り付けられている。近接センサ２７は、回転している各回転翼７が該取付位置を通過する時に該回転翼７を検出するようになっている。近接センサ２７は、例えば、光学式、誘導式、または静電容量式のものであってよい。

光学式の近接センサ２７は、前記取付位置から周方向と直交する方向へ翼形成部５ａに向けて発光し、前記取付位置でその反射光を受け、当該反射光に基づいて回転翼７が前記取付位置に来たことを検出する。
誘導式の近接センサ２７は、前記取付位置に設けられ交流磁界を発生させる検出コイルを有する。この場合、回転翼７が前記取付位置に来ると、検出コイルと当該回転翼７とが近接するので、金属で形成された当該回転翼７に誘導電流が流れる。この誘導電流によって検出コイルのインピーダンスが変化する。誘導式の近接センサ２７は、この変化を検出することで、当該回転翼７が前記取付位置に来たことを検出する。
静電容量式の近接センサ２７は、前記取付位置に設けられた検出電極を有する。回転翼７が前記取付位置に来ると、検出電極と当該回転翼７とが近接するので、検出電極の静電容量が変化する。静電容量式の近接センサ２７は、この変化を検出することで、当該回転翼７が前記取付位置に来たことを検出する。

回転角センサ２９は、初期状態から回転体５が回転した量を示す回転角（０度〜３６０度の回転角）を検出する。回転角センサ２９は、例えば、着磁されたコンプレッサ翼７側の軸方向端部による磁場を検出する磁気センサであってよい。この場合、当該磁場は、回転体５の回転に応じて変化するので、磁気センサ２９は、この変化に基づいて回転体５の回転角を検出できる。

データ処理部３２は、近接センサ２７および回転角センサ２９による検出データに基づいて、後述のステップＳ１のように、回転体５において回転翼７が存在する周方向位置の範囲を求める。

［バランス修正方法］
図３は、上述したバランス修正装置１０を用いた本発明の実施形態によるバランス修正方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１において、回転体５を回転させながら、回転体５の回転角を回転角センサ２９により検出しつつ、回転翼７が前記取付位置に近接したことを近接センサ２７により検出する。
また、ステップＳ１では、データ処理部３２が、これらの検出データに基づいて、回転体５における基準周方向位置に対する、回転翼７が存在する周方向位置の範囲を求める。なお、当該検出データは、近接センサ２７が回転翼７を検出している時において、回転角センサ２９が検出した回転角の範囲である。

ステップＳ１は、具体的には、次のように行われる。回転角センサ２９が０度の回転角を検出する時に、回転体５が初期状態（基準姿勢）にあるとし、この時に、近接センサ２７の前記取付位置と前記基準周方向位置（例えば、ナット１１のいずれかの頂点）との相対的な位置関係を適宜の手段で求める。その上で、当該位置関係と前記検出データとに基づいて、回転体５における基準周方向位置に対する、回転翼７が存在する周方向位置の範囲を求める。なお、この範囲は、加工具２５ａの寸法を考慮して（例えば、当該寸法だけ大きく）求められるのがよい。

ステップＳ１は、コンプレッサハウジング１２を図２（Ａ）のように回転機械３（すなわち、軸受ハウジング１９）に取り付けた状態で行われる。近接センサ２７は、コンプレッサハウジング１２に設けられているからである。

ステップＳ１において、回転体５は、例えば、上述の回転体位置決め装置２５ｄにより回転させられる。

その一方で、ステップＳ２において、回転体５のアンバランスデータを取得する。アンバランスデータは、回転体５に存在するアンバランスの周方向位置と大きさからなる。当該周方向位置は、回転体５における前記基準周方向位置に対する周方向位置を意味する。アンバランスの大きさは、質量と距離との乗算により表される。

ステップＳ２において、アンバランスデータを、次のように取得する。回転体５を回転させた状態で、回転角センサ２９が回転体５の回転角を検出しつつ、支持体２１に取り付けられた振動センサにより支持体２１の振動（加速度）を検出する。これにより、回転角センサ２９が検出した前記回転角と振動センサ（図示せず）が検出した振動（加速度）との関係を表す振動データを生成し、さらに、この振動データから、影響係数を用いて回転体５のアンバランスデータを算出する。なお、影響係数は、予め取得しておく。影響係数は、例えば、回転体５においてある周方向位置に試し錘を取り付けること等により回転体５にバランス変化を与え、このバランス変化による振動データ（前記と同様の振動データ）の変化に基づいて算出される。このようなアンバランスデータの取得方法は、例えば特許文献２に記載されている。

ステップＳ２において、回転体５は、タービンハウジング１４の前記流路を介してタービン翼１３に流体を供給することで回転させられてよい。

ステップＳ３において、ステップＳ２で取得したアンバランスの周方向位置において、当該アンバランスの大きさに相当する量だけ、除去対象部１１を除去加工する。例えば、回転体位置決め装置２５ｄにより、回転角センサ２９による検出回転角が前記設定値になるように回転体５を位置決めし、この状態で、切削制御部２５ｃが、ステップＳ２で取得したアンバランスの周方向位置に加工具２５ａを位置決めする。その上で、切削制御部２５ｃが、加工具２５ａを、軸方向初期位置から軸方向に移動させ、これにより、ステップＳ２で取得したアンバランスの大きさに相当する量（深さ）だけ除去対象部１１を切削する。当該量（深さ）は、アンバランスの大きさと加工具２５ａの寸法などに基づいて求められる。また、軸方向初期位置から軸方向に加工具２５ａを移動させる距離は、軸方向初期位置から除去対象部１１の軸方向端面までの距離と、切削する前記深さとの和として求められる。

ステップＳ３は、コンプレッサハウジング１２を、回転機械３（軸受ハウジング１９）から取り外した状態で行われる。

ステップＳ４において、ステップＳ２と同様の方法でアンバランスデータを取得し、取得したアンバランスデータに基づいて、回転体５にアンバランスが残存するかどうかを判断する。この判断がＹＥＳである場合には（例えば、アンバランスの大きさが設定しきい値を越える場合には）、ステップＳ５へ進み、この判断がＮＯである場合には、このバランス修正方法を終了する。

ステップＳ５において、ステップＳ４で取得したアンバランスの周方向位置に、回転翼７が位置しているかどうかを判断する。すなわち、ステップＳ４で取得したアンバランスの周方向位置が、ステップＳ１で取得したアンバランスの周方向位置の範囲に含まれるかどうかを判断する。この判断がＹＥＳである場合には、ステップＳ６へ進み、この判断がＮＯである場合には、ステップＳ８へ進む。

ステップＳ６において、回転体５に存在するアンバランス（すなわち、ステップＳ４で取得したアンバランスデータ）を、回転翼７が位置していない複数の周方向位置におけるアンバランス成分に分解する。ステップＳ４で取得したアンバランスデータは、中心軸Ｃから半径方向に見た方位に相当する周方向位置と大きさとからなるベクトルと見なせるので、アンバランスデータを、中心軸Ｃから半径方向に見た方位に相当する周方向位置と大きさとからなる複数のベクトル成分に分解することができる。これらの複数のベクトル成分が、上述した複数の周方向位置におけるアンバランス成分である。

ステップＳ７において、ステップＳ６で得た前記複数の周方向位置の各々において、対応する前記アンバランス成分に相当する量だけ、翼結合部９の外周部を除去加工する。ステップＳ７では、ステップＳ６で分解されたアンバラン成分毎に、次のように翼結合部９を切削して翼結合部９を部分的に除去する。回転体位置決め装置２５ｄにより、回転角センサ２９による検出回転角が前記設定値になるように回転体５を位置決めし、この状態で、切削制御部２５ｃが、ステップＳ６で分解されたアンバラン成分が示す周方向位置に加工具２５ａを位置決めする。その上で、切削制御部２５ｃが、加工具２５ａを、軸方向初期位置から軸方向に移動させ、これにより、当該アンバラン成分の大きさに相当する量（深さ）だけ翼結合部９の外周部を切削する。当該量（深さ）は、当該アンバラン成分の大きさと加工具２５ａの寸法などに基づいて求められる。また、軸方向初期位置から軸方向に加工具２５ａを移動させる距離は、軸方向初期位置から翼結合部９の軸方向端面までの距離と、切削する前記深さとの和として求められる。

ステップＳ８では、ステップＳ４で取得したアンバランデータに基づいて、ステップＳ７と同様に翼結合部９を切削する。すなわち、ステップＳ８において、ステップＳ４で取得したアンバランスが存在する周方向位置において、翼形成部５ａ（すなわち、回転翼７が位置していない翼結合部９）の外周部を除去加工する。

ステップＳ７、Ｓ８は、コンプレッサハウジング１２を、回転機械３（軸受ハウジング１９）から取り外した状態で行われる。

好ましくは、ステップＳ２では、回転速度Ｎ１で回転させることで、前記振動データを生成して前記アンバランスデータを取得し、ステップＳ４では、回転速度Ｎ１と異なる回転速度Ｎ２で回転させることで、前記振動データを生成して前記アンバランスデータを取得する。これにより、複数の回転速度について、回転機械３の振動を抑制することができる。

上述のバランス修正方法において、回転センサ２９と加工具２５ａの一方を使用する時には、他方を、当該一方に干渉しない位置に退避させるのがよい。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の変形例１、３〜６を、任意に組み合わせて、または単独で採用してもよい。この場合、以下で説明しない点は、上述と同じであってもよいし、適宜変更してもよい。

（変形例１）
図４は、上述したバランス修正装置１０を用いた本発明の別の実施形態によるバランス修正方法を示すフローチャートである。

ステップＳ１１において、上述のステップＳ１と同様に、回転体５における基準周方向位置に対する、回転翼７が存在する周方向位置の範囲を求める。

その一方で、ステップＳ１２において、上述のステップＳ２と同様に、回転体５のアンバランスデータ（すなわち、アンバランスの周方向位置と大きさ）を取得する。

ステップＳ１３において、ステップＳ１２で取得したアンバランスの周方向位置に、回転翼７が位置しているかどうかを判断する。すなわち、ステップＳ１２で取得したアンバランスの周方向位置が、ステップＳ１で取得したアンバランスの周方向位置の範囲に含まれるかどうかを判断する。この判断がＹＥＳである場合には、ステップＳ１４へ進み、この判断がＮＯである場合には、ステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１４において、ステップＳ６と同様に、回転体５に存在するアンバランス（すなわち、ステップＳ１２で取得したアンバランスデータ）を、回転翼７が位置していない複数の周方向位置における複数のアンバランス成分に分解する。

ステップＳ１５において、ステップＳ７と同様の方法で、ステップＳ１４で得た前記複数の周方向位置の各々において、対応する前記アンバランス成分に相当する量だけ、翼結合部９を除去する。その後、ステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１６において、ステップＳ８と同様の方法で、ステップＳ１２で取得したアンバランスの周方向位置において、当該アンバランスの大きさに相当する量だけ、翼結合部９を除去加工する。その後、ステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１７において、ステップＳ２と同様の方法でアンバランスデータを取得し、取得したアンバランスデータに基づいて、回転体５にアンバランスが残存するかどうかを判断する。この判断がＹＥＳである場合には（例えば、アンバランスの大きさが設定しきい値を越える場合には）、ステップＳ１８へ進み、この判断がＮＯである場合には、このバランス修正方法を終了する。

ステップＳ１８において、ステップＳ１７で取得したアンバランスの周方向位置において、ステップＳ３と同様の方法で、当該アンバランスの大きさに相当する量だけ、除去対象部１１を除去する。

好ましくは、ステップＳ１２では、回転速度Ｎ１で回転させることで、前記振動データを生成して前記アンバランスデータを取得し、ステップＳ１７では、回転速度Ｎ１と異なる回転速度Ｎ２で回転させることで、前記振動データを生成して前記アンバランスデータを取得する。これにより、複数の回転速度について、回転機械３の振動を抑制することができる。

また、図４のバランス修正方法では、半径方向の寸法がより大きい翼形成部５ａ（翼結合部９）の外周部を部分的に除去し、これにより、一度に大きなアンバランスを取り除き、その後、回転体５にアンバランスが残存する場合には、半径方向の寸法がより小さい除去対象部１１を部分的に除去し、これにより、精度よくアンバランスを取り除く。その結果、効率的に、かつ、高精度に、アンバランスを回転体５から取り除くことができる。

（変形例２）
ステップＳ１またはＳ１１において、撮像装置を用いて、回転翼７が存在する周方向位置の範囲を求めてもよい。この場合、バランス修正装置１０は、図５のように、近接センサ２７とデータ処理部３２の代わりに、撮像装置３３と画像処理部３５を備え、ステップＳ１またはＳ１１は次のように行われる。
ステップＳ１またはＳ１１において、撮像装置３３により、翼形成部５ａを軸方向から撮像して翼形成部５ａの画像データを取得し、画像処理部３５により、当該画像データに基づいて、回転体５において、回転翼７が存在する周方向位置の範囲を求める。具体的には、次のように行われる。回転角センサ２９が０度の回転角を検出する時に、回転体５が初期状態（基準姿勢）にあるとし、この時に、撮像装置３３により、翼形成部５ａを撮像して画像データを取得するとともに、画像処理部３５により、当該画像データと、当該画像データにおける前記基準周方向位置とに基づいて、回転体５における基準周方向位置に対する、回転翼７が存在する周方向位置の範囲を求める。
なお、画像処理部３５は、画像データに含まれる回転翼７のエッジや濃淡のパターンなどに基づいて、回転翼７が存在する周方向範囲を求めることができる。

この場合、撮像装置３３、回転センサ２９、加工具２５ａのいずれかを使用する時には、他のものを、当該使用するものに干渉しない位置に退避させるのがよい。

（変形例３）
回転翼７は、流体により回転駆動されるタービン翼であってもよい。この場合、近接センサ２７は、タービン翼を収容するタービンハウジングに設けられてよい。

（変形例４）
回転機械３は、過給機３でなくてもよく、回転翼７を有する回転体を備えるものであればよい。この場合、回転翼７は、コンプレッサ翼またはタービン翼である。

（変形例５）
本発明では、回転体５のアンバランスを除去するために、除去加工により回転体５の一部を除去するが、除去加工は、切削以外の他の加工（例えばレーザ加工）であってもよい。レーザ加工では、回転体５の一部を溶融して除去する。

（変形例６）
上述では、除去加工は、軸方向に行われたが、半径方向に除去加工してもよい。

３ 回転機械、５ 回転体、５ａ 翼形成部，７ 回転翼，９ 翼結合部、９ａ 吸気穴、１０ バランス修正装置、１１ 除去対象部（ナット）、１２ コンプレッサハウジング、１３ タービン翼、１４ タービンハウジング、１５ 回転軸、１７ ラジアル軸受部、１９ 軸受ハウジング、２１ 支持体、２１ａ 排気穴、２３ 演算部、２５ 加工装置、２５ａ 加工具、２５ｂ 可動部、２５ｃ 切削制御部、２５ｄ 回転体位置決め装置、２７ 近接センサ、２９ 回転角センサ、３２ データ処理部、３３ 撮像装置、３５ 画像処理部

Claims (4)

1. 回転機械に設けられた回転体の翼形成部を部分的に除去加工することで、回転体のアンバランスを修正するバランス修正方法であって、
   前記翼形成部は、周方向に間隔を置いて配置された複数の回転翼と、複数の回転翼を周方向に結合するように周方向に延びている翼結合部と、を有し、
   初期状態から回転体が回転した量を示す回転角を検出する回転角センサが設けられており、
   前記翼形成部を収容するハウジングが前記回転機械に取り付けられており、該ハウジングには、周方向に関する取付位置に近接センサが設けられ、
   （１）回転体を回転させながら、回転体の回転角を前記回転角センサにより検出しつつ、回転翼が前記取付位置に近接したことを前記近接センサにより検出し、これらの検出データに基づいて、回転体において、回転翼が存在する周方向位置の範囲をデータ処理部により求め、
   （２）回転体を回転させた状態で、前記回転角センサにより、回転体の回転角を検出しつつ、振動センサにより、回転体を回転可能に支持する支持体の振動を検出し、前記回転角センサが検出した該回転角と前記振動センサが検出した該振動との関係を表す振動データを生成し、この振動データから、回転体に存在するアンバランスの周方向位置と大きさを算出し、
   （３）前記（２）で算出した前記アンバランスの周方向位置が回転翼の存在する周方向位置の前記範囲内に含まれる場合には、演算部により、当該アンバランスを、前記回転翼が位置していない複数の周方向位置におけるアンバランス成分に分解し、
   （４）前記複数の周方向位置の各々において、対応する前記アンバランス成分に相当する量だけ、前記翼結合部を除去加工する、ことを特徴とするバランス修正方法。
2. 回転体は、前記翼形成部より半径方向寸法が小さい除去対象部を有しており、
   前記（２）の前に、回転体に存在するアンバランスの周方向位置において、当該アンバランスの大きさに相当する量だけ、前記除去対象部を除去し、
   その後に、回転体にアンバランスが残存する場合に、当該アンバランスについて前記（２）〜（４）を行う、ことを特徴とする請求項１に記載のバランス修正方法。
3. 回転体は、前記翼形成部より半径方向寸法が小さい除去対象部を有しており、
   前記（４）の後に、回転体にアンバランスが残存している場合には、当該アンバランスの周方向位置において、当該アンバランスの大きさに相当する量だけ、前記除去対象部を除去する、ことを特徴とする請求項１に記載のバランス修正方法。
4. 回転機械に設けられた回転体の翼形成部を部分的に除去加工することで、回転体に存在するアンバランスを修正するバランス修正装置であって、
   前記翼形成部は、周方向に間隔を置いて配置された複数の回転翼と、複数の回転翼を周方向に結合するように周方向に延びている翼結合部と、を有しているものであり、
   初期状態から回転体が回転した量を示す回転角を検出する回転角センサと、
   回転体において周方向に関する取付位置にて、前記翼形成部を収容するハウジングに取り付けられ、回転翼が前記取付位置に近接したこと検出する近接センサと、
   回転体を回転させながら、回転体の回転角を前記回転角センサにより検出しつつ、回転翼が前記取付位置に近接したことを前記近接センサにより検出した場合に、これらの検出データに基づいて、回転体において、回転翼が存在する周方向位置の範囲を求めるデータ処理部と、を備え、
   回転体を回転させた状態で、前記回転角センサにより、回転体の回転角を検出しつつ、振動センサにより、回転体を回転可能に支持する支持体の振動を検出し、前記回転角センサが検出した該回転角と前記振動センサが検出した該振動との関係を表す振動データが生成され、この振動データから、回転体に存在するアンバランスの周方向位置と大きさが算出され、
   算出された該アンバランスの周方向位置に、前記回転翼が位置している場合に、当該アンバランスを、前記回転翼が位置していない複数の周方向位置におけるアンバランス成分に分解する演算部と、
   前記複数の周方向位置の各々において、対応する前記アンバランス成分に相当する量だけ、前記翼結合部を除去加工する加工装置と、を備える、ことを特徴とするバランス修正装置。