JP7416674B2 - 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
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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