JPH06344026A - 複雑形状の被加工物の修正方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 タービンブレードのごとき三次元的非対称断
面をした比較的長尺な被加工物であっても、自動的に能
率よく、しかも過修正にならないように修正し得る複雑
形状の被加工物の修正技術を提供すること。 【構成】 修正の目標値５９である設計形状と、被加工
物を前記目標値５９に修正するために実験により求めら
れた各種修正パターン６０と、公差６１とを予め設定し
ておき、被加工物の修正時にその形状を計測し、前記目
標値５９と計測値６２，６３から適用すべき修正パター
ンと修正量とを割り出し、この割り出された修正パター
ンおよび修正量に基づいて被加工物に修正を加え、被加
工物を修正後、再び被加工物の形状を計測し、前記目標
値５９と修正後の計測値との差を求め、その差が前記公
差６１内に収まっていないときは前記修正工程を繰り返
して行い、被加工物の形状が公差６１内に収まるように
修正するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タービンブレードのご
とき複雑形状の被加工物の修正方法および装置に係り、
特に複雑形状の被加工物を予め設定された公差内に能率
よく修正するために好適な修正方法と、これを実施する
ための修正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タービンブレードのごとき複雑な形状の
被加工物を修正するための従来技術としては、特開昭５
５−１４１３２８号公報，特開昭５６−２３３１９号公
報，および特開昭６０−２１０３２３号公報等に記載の
技術がある。

【０００３】前掲特開昭５５−１４１３２８号公報に記
載の従来技術では、立体形状物（以下、「ワーク」とい
う。）の任意断面の位置をそれぞれ計測し、これらの計
測値を座標上に取って座標値を求めるとともに、モデル
について前記ワークと同様に計測して基準座標値を求
め、ワークおよびモデルの前記座標値をそれぞれ比較す
ることによりワークの変形量を算出し、ついでその変形
量をもとにしてワークに荷重を付加してその材料特性
（比例定数）を算出し、この比例定数をもとにして荷重
を除去したのちのたわみ量が前記変形量と同一になるよ
うに荷重をコントロールするようにしている。また、ワ
ークの変形量を捩り変形量と、Ｘ，Ｙ軸方向の曲げ変形
量とし、前記捩り変形量をワークの座標軸とモデルの基
準座標軸の各２点を結ぶ各直線座標軸に対する傾きを求
めて算出し、前記Ｘ，Ｙ軸方向の曲げ変形量は前記捩り
変形量を修正したのちのワークの座標値とモデルの基準
座標値を比較することにより算出するようにしている。

【０００４】前掲特開昭５６−２３３１９号公報に記載
の従来技術では、タービンブレード（以下、従来の技術
の項では「ブレード」という。）の植込部を把持してブ
レードを回転させる面板と、この面板の前面に取り付け
られかつ面板の左右から中心部に向かって進退可能に組
み付けられたモデルワーク用の計測支持台と、同じく面
板の前面に取り付けられかつ面板の上下から中心部に進
退可能に組み付けられた腹側アームおよび背側アーム
と、モデルワークやブレードの蒸気通路に向かって進退
可能に設置されかつモデルワークやブレードの蒸気通路
の形状を測定する測定装置と、プレス台を有しかつ面板
に向かって進退可能に設置されたサドルと、プレス台の
プレス面に設けられかつブレードに向かって進退可能に
組み込まれたラグ受けおよび２個一対のプレス受けと、
ブレードをはさんで前記プレス面の反対側に設けられた
ポンチと、このポンチをブレードに押圧する押圧機構
と、前記サドルに設けられかつブレードのテノンを把持
する捩りチャックとを備えている。

【０００５】そして、この特開昭５６−２３３１９号公
報に記載の従来技術では、前記計測支持台を繰り出して
モデルワークを支持し、計測装置をモデルワークに接近
させ、この計測装置によりモデルワークを計測し、その
値をコンピュータに記憶させる。

【０００６】ついで、モデルワークを取り外し、代わり
に計測支持台上にブレードを取り付け、これを腹側アー
ムおよび背側アームにより把持し、前記計測支持台を後
退させる。

【０００７】その後、面板を回転させ、ブレードのテノ
ンを捩りチャックで把持可能な姿勢にセットし、サドル
を面板に向かって進出させ、捩りチャックでブレードの
テノンを把持する。この状態で面板をさらに一定角度回
転させ、ブレードを捩ったのち、再び元の角度に戻し、
捩りチャックを解放したのち、サドルを基の位置に後退
させる。ついで、ブレードの捩り戻り量を計測し、その
値から弾性係数を求めるとともに、計測値から変形量を
求める。次に、ブレードの根元曲げ修正の場合は、ブレ
ードを背側アームとラグ受けにより支持し、押圧機構に
よりポンチを作動させ、ブレードの所要個所を押圧して
修正する。また、ブレードの中間曲げ修正の場合には、
ブレードの植込部を腹側アームおよび背側アームにより
挟持し、面板を回転させ、ブレードの先端がほぼ水平に
なるようにセットし、ブレードの背側に２個一対のプレ
ス受けを当て、ついで前記根元曲げ修正の場合と同様の
要領で修正する。さらに、ブレードの捩り修正の場合に
は、ブレードの植込部を腹側アームおよび背側アームに
より把持する一方、ブレードのテノンを捩りチャックで
把持して固定し、面板を回転させて修正するようにして
いる。

【０００８】さらに、前掲特開昭６０−２１０３２３号
公報に記載の従来技術では、演算機能付きの制御系と、
ベース板と、左，右側の支柱および上部のガータレール
と、左，右側に配置されかつガータレールに沿ってブレ
ードの長さ方向に移動可能に設けられしかもブレードを
回転可能に構成された第１，第２のブレード把持機構
と、ガータレールに沿ってブレードの長さ方向に移動可
能に設けられた第１の台車と，これに支持された前後方
向のスライドと，このスライドの下部に取り付けられた
第１，第２，第３の油圧ラムと，この第１，第２，第３
の油圧ラムに設けられた第１，第２，第３の加圧駒の組
と、前記ベース板上に設置されかつ前後方向に移動可能
に取り付けられた第２の台車と、この第２の台車上に設
置された上下方向のスライドと，これの上部に設置され
た受け台と，この受け台に付設されかつブレードをクラ
ンプ可能に取り付けられた押し付けリンクの組と、同第
２の台車上に設置されかつブレードの長さ方向に移動可
能なスライドと，これの上部に設置された上下方向のス
ライドと，これの上部に設けられかつブレードの外形を
測定可能に取り付けられた光学変位計の組と、同第２の
台車上においてブレードの長さ方向の左側に設置されか
つブレードの長さ方向に移動可能なスライドと，これの
上部に設置された前後方向のスライドと，これの上部に
設置された上下方向のスライドと，これの上部に設けら
れた第１の受け駒の組と、同第２の台車上においてブレ
ードの長さ方向の右側に設置されかつブレードの長さ方
向に移動可能なスライドと，これの上部に設置された前
後方向のスライドと，これの上部に設置された上下方向
のスライドと，これの上部に設けられた第２の受け駒の
組と、同第２の台車上に設置されかつブレードの長さ方
向に移動可能なスライドと，これの上部に設置された前
後方向のスライドと，これの上部に設けられた上下方向
のスライドと，これの上部に設けられた第３の受け駒の
組とを備えて構成されている。

【０００９】そして、この特開昭６０−２１０３２３号
公報に記載の従来技術では、被加工物であるブレードを
受け台上に載置し、押し付けリンクにより押さえてクラ
ンプし、第２の台車により第１，第２のブレード把持機
構の前後方向に対応する位置まで搬送する。次に、上下
方向のスライドにより受け台上のブレードを第１，第２
のブレード把持機構の上下方向に対応する位置に上昇さ
せる。ついで、第２のブレード把持機構によりブレード
の長さ方向の他端部を把持し、その後押し付けリンクが
ブレードをアンクランプし、受け台が下降し、ブレード
を第２のブレード把持機構に引き渡し、第２の台車が後
退する。ついで、第２のブレード把持機構によりブレー
ドを第１のブレード把持機構内の位置決め板に押し当て
て位置決めし、第１のブレード把持機構によりブレード
を持ち替え、第２のブレード把持機構を戻す。ついで、
第２の台車によりブレードの位置に光学変位計を移動さ
せ、この光学変位計によりブレードの外形を測定し、そ
の測定結果を制御系に送り込み、ブレードの歪の種類，
程度を演算し、装置各部に動作指令を送る。而して、ブ
レードのそり歪を修正する場合は、第２の台車により第
１，第２の受け駒をブレードに対応する位置に移動さ
せ、ブレードを第１，第２の受け駒により支持し、第１
の台車により第１の加圧駒をブレードに対応する位置に
移動させ、油圧ラムにより第１の加圧駒を下降させ、ブ
レードを加圧し、そり歪を修正する。修正後、再び光学
変位計により外形を測定し、修正量を演算し、再び修正
する必要がある場合には、前述の修正工程を繰り返して
実施する。次に、捩れ歪を修正する場合には、第１の受
け駒または第２の受け駒と、第１の加圧駒間でブレード
の所定位置を固定し、第２のブレード把持機構によりブ
レードの捩れ位置を把持し、第２のブレード把持機構を
ブレードの捩れ修正方向に回転させて行う。この捩れ修
正後も、ブレードの外形を測定し、修正量を演算し、再
び修正する必要がある場合には、前述の修正工程を繰り
返して実施する。また、開き歪を修正する場合には、ブ
レードを第３の受け駒により支持し、第２の加圧駒によ
りブレードを加圧して行い、すぼみ歪を修正する場合に
は、ブレードを第３の受け駒により支持し、第３の加圧
駒または第２の加圧駒によりブレードを加圧して行う。
これら開き歪およびすぼみ歪の修正後も、ブレードの外
形を測定し、修正量を演算し、再び修正する必要がある
場合には、前述の修正工程を繰り返して実施する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
はそのいずれも被加工物の外形の計測，加圧または捩り
修正，修正量の割り出しにわたる一連の工程を繰り返し
て行う必要があり、修正能率が悪いという問題があり、
また過修正に陥りやすいという問題があった。

【００１１】本発明の目的は、タービンブレードのごと
き三次元的非対称断面をした比較的長尺な被加工物であ
っても、自動的に能率よく、しかも過修正にならないよ
うに修正し得る複雑形状の被加工物の修正方法を提供す
ることにある。

【００１２】本発明の他の目的は、前記修正方法を的確
に実施し得る複雑形状の被加工物の修正装置を提供する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的は、修正の目標
値である設計形状と、被加工物を前記目標値に修正する
ために実験により求められた各種修正パターンと、公差
とを予め設定しておき、被加工物の修正時にその形状を
計測し、前記目標値と計測値から修正パターンと修正量
とを割り出し、この割り出された修正パターンおよび修
正量に基づいて被加工物に修正を加え、被加工物を修正
後、再び被加工物の形状を計測し、前記目標値と修正後
の計測値との差を求め、その差が前記公差内に収まって
いないときは前記修正工程を繰り返して行い、被加工物
の形状が公差内に収まるように修正することにより、達
成される。

【００１４】前記目的は、修正の目標値である設計形状
と、被加工物を前記目標値に修正するために実験により
求められた各種修正パターンと、公差とを予め設定して
おき、被加工物の修正時にその形状を計測し、前記目標
値と計測値から修正パターンと修正量とを割り出し、こ
の割り出された修正パターンおよび修正量に基づいて被
加工物に修正力を加えて塑性変形させ、ついで被加工物
に加えた修正力をいったん取り除き、修正後の被加工物
の形状を計測し、前記目標値と修正後の計測値から被加
工物の実際の塑性変形量を算出し、この塑性変形量を次
回の修正力の算出過程にフィードバックし、次回の修正
時に被加工物に加えるべき修正力を演算し、この演算で
求められた修正力により被加工物を塑性変形させ、被加
工物の形状が公差内に収まるように修正することによ
り、達成される。

【００１５】前記目的は、修正の目標値である設計形状
と、被加工物を前記目標値に修正するために実験により
求められた各種修正パターンと、公差とを予め設定して
おき、被加工物の形状を計測し、前記目標値と計測値か
ら修正パターンと１回目の修正量とを割り出し、この割
り出された修正パターンおよび演算された修正量に基づ
いて被加工物に修正を加えたのち、修正力をいったん取
り除き、ついで１回目の修正前と修正後の被加工物の塑
性変形量を計測し、被加工物に塑性変形が生じていない
場合には、２回目からは１回目の修正量に修正回数を乗
算した修正量により被加工物に塑性変形が生じるまで繰
り返して修正を加え、被加工物に塑性変形が生じた場合
には、修正の目標値から塑性変形量を減算した残量を算
出し、直前回の修正量に残量を加算した修正量により被
加工物を修正し、この修正を繰り返して実施し、被加工
物の形状が公差内に収まるように修正することにより、
達成される。

【００１６】前記目的は、被加工物としてのタービンブ
レードの修正方法において、このタービンブレードの計
測時に、タービンブレードの平らな根部を基準に支持
し、計測することにより、また前記被加工物としてのタ
ービンブレードの修正方法において、前記修正パターン
を、タービンブレードの根部腹側曲がり修正を行うパタ
ーンと、根部背側曲がり修正を行うパターンと、先端腹
側曲がり修正を行うパターンと、先端背側曲がり修正を
行うパターンと、プラス側捩り修正を行うパターンと、
マイナス側捩り修正を行うパターンの６種類を設定した
ことにより、さらには前記被加工物としてのタービンブ
レードの修正方法において、修正の目標値である設計形
状と、タービンブレードを前記目標値に修正するために
実験により求められた各種修正パターンと、公差とを予
め設定しておき、タービンブレードの修正時にその形状
を計測し、前記目標値と計測値から修正パターンと修正
量とを割り出し、しかもタービンブレードの先端が水平
状態になるように配置し、さらにタービンブレードをそ
の長さ方向に間隔をおいて設定された２点の下方で支持
し、この２点間のほぼ中間部を押し込んで塑性変形させ
る修正と、片持ち状に支持してタービンブレードの先端
を上方より下方に向かって斜め直線状に押し込んで塑性
変形させる修正と、タービンブレードの一端部を把持し
て固定し、他端部を回転させる捩り修正とを加えること
によって、達成される。

【００１７】前記目的は、フレームと、被加工物をその
長さ方向，幅方向および上下方向に位置決めしてクラン
プするクランプ装置と、被加工物の長さ方向の所定位置
の外形を計測し出力する非接触型の計測装置と、修正時
に被加工物を支持する修正用サポート型および被加工物
に修正力を加えて塑性変形させる修正用押し型と、被加
工物の捩り修正手段と、修正の目標値である設計形状と
実験により求められた各種修正パターンと公差とを予め
記憶し、かつ計測装置から被加工物の実際の計測値を取
り込み、前記目標値と計測値から修正パターンおよび修
正量を割り出し、前記修正用サポート型と修正用押し型
と捩り修正手段とに修正実行指令を送り込む演算器とを
備えていることにより、達成される。

【００１８】前記目的は、前記クランプ装置内に、被加
工物の形状計測時に被加工物の一端部の下面を基準面に
押し当ててクランプする計測ステーションと、被加工物
の修正時に前記計測ステーションから被加工物を持ち上
げてクランプするクランプステーションとを組み込んだ
ことにより、達成される。

【００１９】前記目的は、前記計測装置を第１，第２の
計測手段により構成し、前記第１の計測手段を、被加工
物を挿通可能な中空に形成されかつ被加工物の長さ方向
に移動可能に設置されたセンサ取り付け板と、このセン
サ取り付け板に取り付けられかつ被加工物の形状を計測
する非接触型のセンサとにより構成し、前記第２の計測
手段として位置認識センサを用い、この位置認識センサ
を被加工物に加えた修正に対応して変位する被加工物の
一方の端部側に設置したことにより、また前記第１の計
測手段のセンサとして複数個の発光側レーザセンサと、
これと同数の受光側レーザセンサとを用い、前記発光側
レーザセンサを被加工物の長さ方向と直角な面での断面
における高さ方向の一方の面側と、幅方向の一方の面側
とにそれぞれレーザ光幅が一部重なるように配置し、前
記受光側レーザセンサを被加工物の前記断面における高
さ方向の他方の面側と、幅方向の他方の面側とにそれぞ
れ当該発光側レーザセンサに対向させて配置したことに
よって、達成される。

【００２０】前記目的は、前記修正用サポート型を、被
加工物に対する受け面形状の異なる複数の修正用サポー
ト型部材を被加工物の幅方向に設置し、かつ被加工物の
幅方向に移動させ位置決め可能に構成し、前記修正用押
し型を、押し面形状の異なる複数の押し型部材を被加工
物の幅方向に設置し、かつ被加工物の幅方向に移動させ
位置決め可能に構成したことにより、さらには前記フレ
ームを下側フレーム部材と、上側フレーム部材と、左側
面フレーム部材と、右側面フレーム部材とを箱型に組み
合わせて構成するとともに、前記下側フレーム部材を
左，右側面フレーム部材に、被加工物の修正時に前記修
正用サポート型の反力を受け止める結合構造を介して組
み付け、前記上側フレーム部材を左，右側面フレーム部
材に、被加工物の修正時に修正用押し型の反力を受け止
める結合構造を介して組み付けたことによって、達成さ
れる。

【００２１】

【作用】本発明方法では、修正の目標値である設計形状
と、被加工物を前記目標値に修正するために実験により
求められた各種修正パターンと、公差とを予め設定して
おく。そして、被加工物の修正時にその形状を計測し、
前記目標値と計測値から修正パターンと修正量とを割り
出す。ついで、この割り出された修正パターンおよび修
正量に基づいて被加工物に修正を加える。被加工物の修
正後、再び被加工物の形状を計測し、目標値と修正後の
計測値との差を求め、その差が公差内に収まっていない
ときは前記修正工程を繰り返して行い、修正後の被加工
物の形状が公差内に収まるように修正する。

【００２２】以上のように、本発明では予め設定された
目標値（設計形状）と被加工物を実際に計測した計測値
から修正パターンと修正量とを割り出し、この割り出さ
れた修正パターンおよび修正量に基づいて被加工物に修
正を加えるようにしているので、被加工物が例えタービ
ンブレードのごとき三次元的非対称断面をした比較的長
尺な被加工物であっても、自動的に能率よく、しかも過
修正にならないように修正することができる。

【００２３】また、本発明方法では前記目標値と、被加
工物の実際の計測値から割り出された修正パターンおよ
び修正量に基づいて被加工物に修正力を加えて塑性変形
させる。次に、被加工物に加えた修正力をいったん取り
除き、被加工物の実際の塑性変形量を算出する。つい
で、前記算出された塑性変形量を次回の修正力の算出過
程にフィードバックし、次回の修正時に被加工物に加え
るべき修正力を演算し、この演算で求められた修正力に
より被加工物を塑性変形させ、被加工物の形状が公差内
に収まるようにしている。

【００２４】その結果、本発明方法によれば被加工物を
より一層能率よく、かつ過修正を防止しつつ修正するこ
とができる。

【００２５】さらに、本発明方法では前記目標値と、被
加工物の実際の計測値から修正パターンと１回目の修正
量を割り出す。ついで、前記割り出された修正パターン
および修正量に基づいて被加工物に修正を加える。その
後、修正力をいったん取り除き、１回目の修正前と修正
後の被加工物の塑性変形量を計測する。そして、被加工
物に塑性変形が生じていない場合には、２回目からは１
回目の修正量に修正回数を乗算した修正量により被加工
物に塑性変形が生じるまで繰り返して修正を加える。そ
の後、被加工物に塑性変形が生じた場合には、修正の目
標値から塑性変形量を減算した残量を算出し、直前回の
修正量に残量を加算した修正量により被加工物を修正
し、この修正を繰り返して実施し、被加工物の形状が公
差内に収まるように修正する。

【００２６】その結果、本発明方法によれば被加工物を
より一層能率よく、かつ過修正を防止しつつ修正するこ
とができる。

【００２７】そして、本発明方法では被加工物としての
タービンブレードの修正方法において、このタービンブ
レードの計測時に、タービンブレードの平らな根部を基
準に支持し、計測するようにしている。

【００２８】したがって、本発明方法によれば三次元的
非対称断面をした比較的長尺な被加工物であるタービン
ブレードを安定的に支持し、その形状を正確に計測し、
修正に供することができる。

【００２９】また、本発明方法では前記被加工物として
のタービンブレードの修正方法において、前記修正パタ
ーンを、タービンブレードの根部腹側曲がり修正を行う
パターンと、根部背側曲がり修正を行うパターンと、先
端腹側曲がり修正を行うパターンと、先端背側曲がり修
正を行うパターンと、プラス側捩り修正を行うパターン
と、マイナス側捩り修正を行うパターンの６種類を設定
している。そして、前記目標値と、被加工物であるター
ビンブレードの形状の計測値から修正パターンを割り出
す際、前記６種類のパターンのうちから選択する。

【００３０】その結果、本発明方法によれば三次元的非
対称断面をした比較的長尺な被加工物であるタービンブ
レードを的確に、しかもより一層能率よく修正すること
ができる。

【００３１】さらに、本発明方法では前記被加工物とし
てのタービンブレードの修正方法において、修正の目標
値である設計形状と、タービンブレードを前記目標値に
修正するために実験により求められた各種修正パターン
と、公差とを予め設定しておき、タービンブレードの修
正時にその形状を計測し、前記目標値と計測値から修正
パターンと修正量とを割り出し、しかもタービンブレー
ドの先端が水平状態になるように配置し、さらにタービ
ンブレードをその長さ方向に間隔をおいて設定された２
点の下方で支持し、この２点間のほぼ中間部を押し込ん
で塑性変形させる修正と、片持ち状に支持してタービン
ブレードの先端を上方より下方に向かって斜め直線状に
押し込んで塑性変形させる修正と、タービンブレードの
一端部を把持して固定し、他端部を回転させる捩り修正
とを加えるようにしている。

【００３２】これにより、本発明方法によれば被加工物
であるタービンブレードの支持姿勢を変えない一段取り
で、タービンブレードの二次元的な修正を行い得るの
で、修正能率をより一層向上させることができるし、タ
ービンブレードの先端の修正を斜め直線状に押し込んで
行うようにしているので、次回の修正力の演算を簡易化
することができる。

【００３３】そして、本発明装置はフレームと、被加工
物のクランプ装置と、被加工物の形状を非接触で計測す
る計測装置と、被加工物の修正用サポート型および修正
用押し型と、被加工物の捩り修正手段と、演算器とを備
えている。前記演算器は、修正の目標値である設計形状
と実験により求められた各種修正パターンと公差とを予
め記憶し、かつ計測装置から被加工物の実際の計測値を
取り込み、前記目標値と計測値から修正パターンおよび
修正量を割り出し、前記修正用サポート型と修正用押し
型と捩り修正手段とに修正実行指令を送り込む機能を有
している。

【００３４】而して、本発明装置では前記クランプ装置
により被加工物をクランプし、セットする。ついで、前
記計測装置で被加工物の形状を計測し、その計測値を演
算器に送り込む。前記演算器では、計測装置から送り込
まれた被加工物の実際の計測値と前記目標値（設計形
状）から、修正パターンと修正量とを割り出し、前記修
正用サポート型および修正用押し型や、捩り修正手段に
修正実行指令を送り込む。

【００３５】そこで、被加工物の所定個所を押し込んで
修正する修正パターンが選択されたときは、前記演算器
からの修正実行指令に基づいて前記修正用サポート型お
よび修正用押し型が所定位置に移動し、修正用サポート
型は被加工物を支持し、修正用押し型は演算器で割り出
された修正量に従って被加工物を押し込み、修正を加え
る。また、被加工物を捩り修正する修正パターンが選択
されたときは、前記演算器からの修正実行指令に基づい
て例えば修正用サポート型と拘束型により被加工物の一
端部を把持して固定し、捩り修正手段により被加工物の
他端部を、演算器で割り出された修正量に従って捩り、
修正を加える。いずれの場合も、修正後、前記計測装置
により再び被加工物の形状を計測し、その計測値を演算
器に送り込む。前記演算器では、修正の目標値と修正後
の計測値との差を求め、その差が前記公差内に収まって
いるか，否かを判定し、公差内に収まっていないときは
前記修正工程を繰り返して行い、被加工物の形状が公差
内に収まるように修正する。

【００３６】したがって、本発明装置によれば前記本発
明方法を的確に実施することができる。

【００３７】また、本発明装置では前記クランプ装置内
に、被加工物の計測ステーションと、被加工物のクラン
プステーションとを組み込んでいる。

【００３８】そして、前記計測ステーションでは被加工
物の形状計測時に被加工物の一端部の下面を基準ブロッ
ク等の基準面に押し当ててクランプする。一方、前記ク
ランプステーションでは被加工物の修正時に、前記計測
ステーションから被加工物を持ち上げてクランプする。

【００３９】このように、本発明装置によれば被加工物
の形状計測時には被加工物を計測ステーションによりク
ランプし、被加工物の修正時には被加工物をクランプス
テーションで被加工物を持ち上げてクランプするように
しており、計測ステーションには修正時の荷重が掛から
ないため、計測ステーションを正常な状態に維持するこ
とができ、したがって被加工物の形状を常に正確に計測
することができる。

【００４０】さらに、本発明装置では前記計測装置を第
１の計測手段と第２の計測手段とにより構成している。
前記第１の計測手段を、被加工物を挿通可能な中空に形
成されかつ被加工物の長さ方向に移動可能に設置された
センサ取り付け板に、被加工物の形状を計測するセンサ
を取り付けて構成している。一方、前記第２の計測手段
には位置認識センサを用い、この位置認識センサを被加
工物に加えた修正に対応して変位する被加工物の一方の
端部側に設置している。

【００４１】したがって、本発明装置では第１の計測手
段により被加工物の長さ方向の所望個所の形状を非接触
で計測できるし、第２の計測手段により、被加工物に加
えた修正に対応して変位する側の被加工物の形状を非接
触で計測できるので、これら２系統からの計測結果によ
り、被加工物の形状を正確に把握することが可能とな
る。

【００４２】そして、本発明装置では前記第１の計測手
段のセンサとして複数個の発光側レーザセンサと、これ
と同数の受光側レーザセンサとを用いている。また、前
記発光側レーザセンサを被加工物の長さ方向と直角な面
での断面における高さ方向の一方の面側と、幅方向の一
方の面側とにそれぞれレーザ光幅が一部重なるように配
置している。しかも、前記受光側レーザセンサを被加工
物の前記断面における高さ方向の他方の面側と、幅方向
の他方の面側とにそれぞれ当該発光側レーザセンサに対
向させて配置している。

【００４３】その結果、本発明装置によれば例えばター
ビンブレードの蒸気通路の断面形状のごとく、エッジ部
分があるような形状のものであっても、比較的安価で入
手しやすいレーザセンサを用いて断面の形状全部にわた
って正確に計測することができる。

【００４４】また、本発明装置では前記修正用サポート
型を、被加工物に対する受け面形状の異なる複数の修正
用サポート型部材を被加工物の幅方向に設置し、かつ被
加工物の幅方向に移動させ位置決め可能に構成してい
る。一方、前記修正用押し型を、押し面形状の異なる複
数の押し型部材を被加工物の幅方向に設置し、かつ被加
工物の幅方向に移動させ位置決め可能に構成している。

【００４５】その結果、本発明装置によれば演算器で選
択された修正パターンに適応した修正用サポート型部材
と修正用押し型部材とを選択し、かつ所定位置に速やか
に位置決めして使用することができる。

【００４６】さらに、本発明装置では前記フレームを下
側フレーム部材と、上側フレーム部材と、左側面フレー
ム部材と、右側面フレーム部材とを箱型に組み合わせて
構成している。また、前記下側フレーム部材を左，右側
面フレーム部材に、被加工物の修正時に前記修正用サポ
ート型の反力を受け止める結合構造を介して組み付けて
いる。そして、前記上側フレーム部材を左，右側面フレ
ーム部材に、被加工物の修正時に修正用押し型の反力を
受け止める結合構造を介して組み付けている。

【００４７】したがって、本発明装置によれば被加工物
の修正時にその修正力によりフレームが変形する、いわ
ゆる膨れることに起因する修正誤差を極めて小さく抑え
ることができるので、被加工物を正確に修正することが
できる。

【００４８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００４９】（第１の実施例）図１〜図１８は本発明の
第１の実施例を示すもので、被加工物としてタービンブ
レードを対象としている。

【００５０】これらの図に示す第１の実施例では、図１
および図２に示すフレーム１を備えている。

【００５１】このフレーム１は、下側フレーム部材２
と、上側フレーム部材３と、左側面フレーム部材４と、
右側面フレーム部材５とを箱型に組み合わせて構成され
ている。前記下側フレーム部材２は、図２に示すよう
に、この下側フレーム部材２の左，右側部に設けられた
肩部を上側に配し、かつ左，右側面フレーム部材４，５
の下部に設けられた肩部を下側に配して組み合わせた結
合構造６を介して、被加工物の修正時の修正用サポート
型の反力を受け止め得るように構成されている。前記上
側フレーム部材３は、図２に示すように、上側フレーム
部材３の左，右側部に設けられた肩部を下側に配し、か
つ左，右側面フレーム４，５の上部に設けられた肩部を
上部に配して組み合わせた結合構造７を介して、被加工
物の修正時に修正用押し型の反力を受け止め得るように
構成されている。

【００５２】前記フレーム１の下側フレーム部材２にお
ける被加工物の長さ方向の一端側には、図１に示すよう
に、中間ベース８が固定されている。この中間ベース８
の上部には、ＮＣロータリテーブル９が設置されてい
る。このＮＣロータリテーブル９の一方の端面には、ク
ランプ装置１０が可逆回転可能に取り付けられている。

【００５３】前記クランプ装置１０内には、図６〜図８
に示すように、被加工物の上下方向の基準ブロック１
１，１２と、長さ方向の位置決めブロック１５と、幅方
向の位置決めブロック１７，１８と、上下方向のクラン
プ治具１９，２０とが配置されている。前記上下方向の
基準ブロック１１，１２は、互いに被加工物の幅方向に
所定の間隔をおいて配置され、かつクランプ装置１０内
に固定されていて、被加工物であるタービンブレードの
根部の平らな面を載置するようになっている。前記長さ
方向の位置決めブロック１３は、エアシリンダ１４に嵌
挿されたピストンロッドに取り付けられていて、被加工
物の長さ方向に位置を調節可能に設けられており、この
位置決めブロック１３に被加工物の長さ方向の一端面を
押し当てることにより、被加工物の長さ方向の位置を決
めるようになっている。前記幅方向の位置決めブロック
１５，１６は、当該基準ブロック１１，１２上に搭載さ
れている。また、この位置決めブロック１５，１６は当
該エアシリンダ１７，１８に嵌挿されたピストンロッド
に取り付けられており、前記基準ブロック１１，１２上
に載置された被加工物の幅方向の両側に当接し、被加工
物の幅方向の位置を決めるようになっている。前記上下
方向のクランプ治具１９，２０は、当該油圧シリンダ２
１，２２に嵌挿されたピストンロッドに取り付けられて
いる。そして、前記基準ブロック１１，１２とクランプ
治具１９とにより、被加工物の形状の計測時に基準ブロ
ック１１，１２の上面を基準面として被加工物をクラン
プする計測ステーションが構成されている。また、前記
クランプ治具１９，２０により、被加工物の計測後、修
正時に上部のクランプ治具１９を所定位置まで上昇さ
せ、下部のクランプ治具２０により基準ブロック１１，
１２上の被加工物を持ち上げてクランプするクランプス
テーションが構成されている。

【００５４】前記下側フレーム部材２の上面には、図
１，図２に示すように、被加工物の幅方向に所定の間隔
をおいて、被加工物の長さ方向に長いガイドレール２３
が２本平行に敷設されている。また、下側フレーム部材
２の上部には、ガイドレール２３に沿って往復移動可能
に、自走式の第１，第２の移動台２４，２５が配置され
ている。

【００５５】前記第１の移動台２４の上部には、第１の
修正用サポート型２９が取り付けられている。この第１
の修正用サポート型２９は、上面が平面に形成されてい
て、被加工物であるタービンブレード６５の根部６５ａ
を受け止めるように形成されている。また、この第１の
修正用サポート型２９は、油圧シリンダ３０（図９参
照）に嵌挿されたピストンロッドに取り付けられてい
る。

【００５６】前記第２の移動台２５は、図１に示すよう
に、下部移動部分２６と、上部ガイドレール２７と、上
部移動部分２８とを有している。前記下部移動部分２６
は、自走式で前記下部ガイドレール２３に沿って被加工
物の長さ方向に移動可能に取り付けられている。前記上
部ガイドレール２７は、下部移動部分２６の上面に、被
加工物の長さ方向に所定の間隔をおいて２本平行に配置
され、かつ被加工物の幅方向に長く設置されている。前
記上部移動部分２８は、自走式で前記上部ガイドレール
２７に沿って被加工物の幅方向に移動可能に取り付けら
れている。

【００５７】前記第２の移動台２５の上部移動部分２８
の上部には、修正用サポート型の取り付け台３１が設置
されている。この取り付け台３１は、油圧シリンダ３２
（図９，図１０参照）に嵌挿されたピストンロッドに取
り付けられている。前記取り付け台３１の上面には、図
１１に示すように、第２，第３，第４の修正用サポート
型３３，３４，３５が取り付けられている。前記第２の
修正用サポート型３３は、上面がほぼ凹円弧型に形成さ
れ、被加工物であるタービンブレード６５の根部腹側曲
がり修正時に背側を受け止めるようになっている。前記
第３の修正用サポート型３４は、上面がほぼ凸円弧型に
形成され、被加工物であるタービンブレード６５の根部
背側および先端背側曲がり修正時に腹側を受け止めるよ
うになっている。前記第４の修正用サポート型３５は、
上面が平面に形成され、被加工物であるタービンブレー
ド６５の曲がり修正時には背側を受け止め、また捩り修
正時には腹側を受け止めるようになっている。

【００５８】さらに、前記第２の移動台２５の一側部に
は、図１および図２に示すように、被加工物の支持台３
６が配置されている。この支持台３６は、エアシリンダ
３７に嵌挿されたピストンロッドに取り付けられてい
る。

【００５９】前記上側フレーム部材３の下面には、図
１，図２に示すように、被加工物の幅方向に所定の間隔
をおいて、被加工物の長さ方向に長い上部ガイドレール
３８が２本平行に固定されている。この上部ガイドレー
ル３８には、第３の移動台３９が取り付けられている。

【００６０】前記第３の移動台３９は、図１に示すよう
に、上部移動部分４０と、下部ガイドレール４１と、下
部移動部分４２とを有している。前記上部移動部分４０
は、自走式で前記上部ガイドレール３８に沿って被加工
物の長さ方向に移動可能に取り付けられている。前記下
部ガイドレール４１は、上部移動部分４０の下面に、被
加工物の長さ方向に所定の間隔をおいて２本平行に配置
され、かつ被加工物の幅方向に長く設置されている。前
記下部移動部分４２は、自走式で前記下部ガイドレール
４１に沿って被加工物の幅方向に移動可能に取り付けら
れている。

【００６１】前記第３の移動台３９の下部移動部分４２
の下側には、修正用押し型の取り付け台４３が配置され
ている。この取り付け台４３は、下部移動部４０内に設
けられた油圧シリンダ４４（図８，図９参照）に嵌挿さ
れたピストンロッドに取り付けられている。前記取り付
け台４３の下面には、図１１に示すように、第１，第２
の修正用押し型４５，４６が取り付けられている。前記
第１の修正用押し型４５は、下面が凸円弧型に形成され
ており、被加工物であるタービンブレード６５の根部腹
側および先端腹側の曲がり修正時には腹側を押し、先端
背側曲がり修正時には背側を押すようになっている。前
記第２の修正用押し型４６は、下面が平面に形成されて
いて、被加工物であるタービンブレード６５の根部曲が
り修正時に背面を押すようになっている。

【００６２】また、前記第３の移動台３９の下部移動部
分の一側部には、捩り修正手段の拘束型４７が配置され
ている。この拘束型４７は、図１および図２に示すよう
に、下部移動部分４２に支持された油圧シリンダ４８に
嵌挿されたピストンロッドに取り付けられており、被加
工物の捩り修正時に、前記第２の修正用サポート型３３
とにより被加工物の所定個所を挟み付けて拘束するよう
になっている。

【００６３】前記左，右側面フレーム部材４，５におけ
るこの実施例では右側面フレーム部材５の内面に、ガイ
ドレール４９が装架されている。このガイドレール４９
は、図１，図２に示すように、上下方向に所定の間隔を
おいて２本平行に配置され、かつ被加工物の長さ方向に
長く配置され、固定されている。前記ガイドレール４９
には、第４の移動台５２が装着されており、この第４の
移動台５２は駆動装置に連結されている。この駆動装置
は、モータ５０と、これに連結されたスクリューロッド
５１と、第４の移動台５２内に設けられかつスクリュー
ロッド５１に螺合されたナット（図示せず）とを有して
いる。そして、この駆動装置はモータ５０を順方向また
は逆方向に回転させることにより、スクリューロッド５
１とナットのねじ作用により第４の移動台５２をガイド
レール４９に沿って往き側または帰り側に移動させるよ
うになっている。前記第４の移動台５２には、被加工物
の計測装置が取り付けられている。

【００６４】前記計測装置は、図１，図２に示すよう
に、前記第４の移動台５２に固定されたセンサ取り付け
板５３に取り付けられた第１の計測手段と、前記センサ
取り付け板５３の一方の面に固定されたセンサ取り付け
台５４に設置された第２の計測手段とを有している。前
記センサ取り付け板５３は、図３から分かるように、中
空の矩形に形成されていて、被加工物を挿通させ得るよ
うになっており、自らも被加工物の長さ方向に移動し得
るようになっている。

【００６５】前記第１の計測手段は、図３に示すよう
に、センサ取り付け板５３の上辺の一方の面に取り付け
られた発光側レーザセンサ５５ａ，５５ｃ，５５ｄ，５
５ｆと、同じく上辺の他方の面に取り付けられた発光側
レーザセンサ５５ｂ，５５ｅと、センサ取り付け板５３
の右辺の一方の面に取り付けられた発光側レーザセンサ
５５ｇ，５５ｉと、同じく右辺の他方の面に取り付けら
れた発光側レーザセンサ５５ｈと、センサ取り付け板５
３の下辺の一方の面に取り付けられた受光側レーザセン
サ５６ａ，５６ｃ，５６ｄ，５６ｆと、同じく下辺の他
方の面に取り付けられた受光側レーザセンサ５６ｂ，５
６ｅと、センサ取り付け板５３の左辺の一方の面に取り
付けられた受光側レーザセンサ５６ｇ，５６ｉと、同じ
く左辺の他方の面に取り付けられた受光側レーザセンサ
５６ｈとを組み合わせて構成されている。また、前記発
光側レーザセンサ５５ａ〜５５ｉのうち、発光側レーザ
センサ５５ａ，５５ｂ，５５ｃと、発光側レーザセンサ
５５ｄ，５５ｅ，５５ｆと、発光側レーザセンサ５５
ｇ，５５ｈ，５５ｉとがそれぞれ１組をなしている。そ
して、前記受光側レーザセンサ５６ａ〜５６ｉのうち、
受光側レーザセンサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃと、受光側
レーザセンサ５６ｄ，５６ｅ，５６ｆと、受光側レーザ
センサ５６ｇ，５６ｈ，５６ｉとがそれぞれ１組をなし
ていて、当該発光側レーザセンサの組に対向させて配置
され、さらに図５に発光側レーザセンサ５５ａ，５５
ｂ，５５ｃに対向させて配置された受光側レーザセンサ
５６ａ，５６ｂ，５６ｃの組を代表させて示すように、
１組の発光側レーザセンサから発光されるレーザ光幅が
一部重なるように組み合わされていて、被加工物がター
ビンブレードであって、その蒸気通路の断面形状のごと
くエッジ部分があるような形状のものであっても、その
全域にレーザ光を照射し、形状を計測し得るように構成
されている。

【００６６】前記第２の計測手段には、位置認識センサ
５７が用いられており、この位置認識センサ５７は前記
センサ取り付け台５４上に設置されていて、被加工物の
一方の端部側で、被加工物の形状を撮影するようになっ
ている。前記第１の計測手段の受光側レーザセンサ５６
ａ〜５６ｉ、および第２の計測手段である位置認識セン
サ５７は、それぞれ演算器５８に対して出力するように
接続されている。

【００６７】前記演算器５８には、図２に示すように、
修正の目標値５９と、各種修正パターン６０と、修正の
公差６１とが予め入力され、記憶されている。前記目標
値５９は、設計形状であり、ＣＡＤデータである。前記
修正パターン６０は、被加工物を前記目標値５９に修正
するために実験により求められたもので、被加工物がタ
ービンブレード６５の場合は、例えば図１４に示すごと
きパターン１〜６の６種類である。また、演算器５８に
は前記第１，第２の計測手段により、被加工物の実際の
計測値６２，６３が入力される。そして、演算器５８は
前記修正の目標値５９と被加工物の計測値６２，６３に
基づいて、各種修正パターン６０のうちから適用すべき
修正パターンと修正量とを割り出し、この割り出された
修正パターンおよび修正量に基づいて、各部に修正実行
指令６４を出力するように構成されている。

【００６８】次に、前記実施例にかかる修正装置の動作
に関連して、本発明修正方法の一例を説明する。なお、
この実施例では被加工物をタービンブレード６５とした
場合について説明する。

【００６９】まず、初期状態では図６〜図８に示す高さ
方向の基準ブロック１１，１２は水平面上に配置され、
長さ方向の位置決めブロック１３はタービンブレード６
５を位置決めする位置に配置され、幅方向の位置決めブ
ロック１５，１６は後退位置に配置され、上下方向のク
ランプ治具１９，２０はそれぞれ基準ブロック１１，１
２から上下方向に後退した位置に配置され、第１，第２
の移動台２４，２５は待機位置に配置され、第１の移動
台２４に設けられた第１の修正用サポート型２９および
第２の移動台２５に設けられた第２〜第４の修正用サポ
ート型３３〜３５は修正用位置より後退した位置に配置
され、第２の移動台２５の側部に設けられた支持台３６
はタービンブレード６５を受け取る位置に配置され、第
３の移動台３９は待機位置に配置され、これに設けられ
た第１，第２の修正用押し型４５，４６および拘束型４
７もそれぞれ作用位置から後退した位置に配置され、第
４の移動台５２とこれに設けられた計測装置も後退位置
に配置されているものとする。

【００７０】一方、図２に示す修正の目標値５９と修正
パターン（図１７に示すパターン１〜６の６種類）６０
と公差６１は予め設定され、それぞれ演算器５８に記憶
されているものとする。

【００７１】ここで、図１８に示すステップ１では被加
工物であるタービンブレード６５をその根部６５ａをク
ランプ装置１０側に向け、第４の移動台５２に固定され
た中空のセンサ取り付け板５３内に挿通し、第２の移動
台２５に設けられた支持台３６上に載置する。ついで、
第２の移動台２５をクランプ装置１０に接近する方向に
移動させ、タービンブレード６５の根部６５ａをクラン
プ装置１０内の計測ステーションに挿入する。

【００７２】次に、ステップ２では被加工物であるター
ビンブレード６５を修正装置に対して位置決めする。こ
の位置決めは、まずタービンブレード６５の根部６５ａ
を図６〜図８に示す上下方向の基準ブロック１１，１２
上に載置し、ついで根部６５ａの端面を長さ方向の位置
決めブロック１３に当接させる。また、幅方向の位置決
めブロック１５，１６を互いに接近する方向に移動さ
せ、タービンブレード６５の根部６５ａの幅方向の両側
面に当接させ、さらに上部のクランプ治具１９を下降さ
せ、タービンブレード６５の平らな面を有する根部６５
ａを基準ブロック１１，１２の上面に押し当てる。これ
により、計測ステーション内でタービンブレード６５は
その根部６５ａを基準として三次元方向に位置決めされ
る。

【００７３】次に、ステップ３では、被加工物であるタ
ービンブレード６５の形状の計測を行う。この形状の計
測では、計測装置の第１の計測手段による外形の計測
と、第２の計測手段による位置の計測との二つを実施す
る。

【００７４】このタービンブレード６５の形状の計測を
行うには、まず第４の移動台５２の駆動装置のモータ５
０を順方向に回転駆動し、スクリューロッド５１および
第４の移動台５２内に設けられたナットによるねじ作用
により、第４の移動台５２を往き側、つまりクランプ装
置１０に接近する方向に移動させる。

【００７５】そして、計測装置の発光側レーザセンサ５
５ａ〜５５ｉと受光側レーザセンサ５６ａ〜５６ｉとに
よる第１の計測手段を、被加工物であるタービンブレー
ド６５の長さ方向に予め決められた位置にセットし、タ
ービンブレード６５の形状を計測し、その計測値６２を
演算器５８に対して出力する。ここで、この実施例では
図５に受光側レーザセンサ５６ａ〜５６ｃを代表させて
示したところからも分かるように、発光側レーザセンサ
および受光側レーザセンサとも３個で１組とし、その１
組の発光側レーザセンサから発せられるレーザ光の光幅
の一部が重なるように組み合わせている。これにより、
光幅の比較的狭いレーザセンサを用いて、エッジを有す
る断面形状の複雑なタービンブレード６５であっても、
その断面形状の全域にわたって計測することが可能とな
る。なお、図５では受光側レーザセンサ５６ａ〜５６ｃ
の出力をＣＨ１〜ＣＨ３で示している。

【００７６】ついで、第４の移動台５２を帰り側に、つ
まりタービンブレード６５の先端６５ｂから外れた所定
の位置に移動させ、計測装置の第２の計測手段である位
置認識センサ５７により、タービンブレード６５の先端
６５ｂの形状を計測（撮影）し、その計測値６３を演算
器５８に対して出力する。

【００７７】次に、ステップ４では被加工物であるター
ビンブレード６５の合否の判定を行う。この合否の判定
は、演算器５８により修正の目標値５９と、公差６１
と、タービンブレード６５の実際の計測値６２，６３と
を照合し、タービンブレード６５を修正する必要がある
か，否かを判定する。判定の結果、修正の必要がない場
合はステップ９に進み、修正の必要がある場合はステッ
プ５に進む。

【００７８】ステップ５では、演算器５８により修正の
目標値５９と、計測値６２，６３から実行すべき修正パ
ターンと修正量とを割り出す。実行すべき修正パターン
は、図１７に示すパターン１〜パターン６のうちから選
択して決定する。ついで、演算器５８は割り出された修
正パターンおよび修正量に基づき各部に対して修正実行
指令６４を出力する。

【００７９】次に、ステップ６では演算器５８から出力
された修正パターンおよび修正量に従って、タービンブ
レード６５に修正を加える。この実施例では、タービン
ブレード６５に加える修正パターンは前述のごとくパタ
ーン１〜パターン６までの６種類である。

【００８０】いま、演算器５８から図１７に示すパター
ン５またはパターン６、つまりプラス側またはマイナス
側の捩り修正とその修正量とが割り出され、その修正実
行指令６４が出力されたときは、次のようにして修正す
る。

【００８１】すなわち、図６，図７に示す幅方向の位置
決めブロック１５，１６をタービンブレード６５の根部
６５ａの両側から離し、ついで上部のクランプ治具１９
を所定位置まで上昇させ、続いて下部のクランプ治具２
０を上昇させ、タービンブレード６５の根部６５ａを基
準ブロック１１，１２の上方に持ち上げ、上下方向のク
ランプ治具１９，２０によりクランプし、タービンブレ
ード６５を計測ステーションによるクランプから、修正
時にはクランプステーションによるクランプに持ち替
え、修正時に計測ステーションの構成部材に荷重が作用
しないようにする。

【００８２】また、第２の移動台２５を介して、図１０
および図１１に示す第４の修正用サポート型３５をター
ビンブレード６５の先端６５ｂ側の所定位置まで移動さ
せ、第３の移動台３９を介して、図１０に示す拘束型４
７を前記第４の修正用サポート型３５に対応する上方位
置に移動させ、図１０に示すように、第４の修正用サポ
ート型３５と拘束型４７とによりタービンブレード６５
の先端６５ｂの所定位置を固定する。そして、タービン
ブレード６５をパターン５に基づいてプラス側に捩り修
正する場合には、図１に示すＮＣロータリテーブル９に
よりクランプ装置１０を図１のＢ−Ｂ方向から見て時計
方向に、演算器５８で割り出された修正量に基づいて所
定の回転角度捩って修正する。また、パターン６に基づ
いてマイナス側に修正する場合には、クランプ装置１０
を図１のＢ−Ｂ方向から見て反時計方向に、所定の回転
角度捩って修正する。いずれの修正の場合も、修正後は
第２の計測手段である位置認識センサ５７によりタービ
ンブレード６５の先端６５ｂの位置を計測し、その計測
値６３を演算器５８に送り込む。そこで、演算器５８で
はタービンブレード６５の変位量を演算し、目標値５９
と比較して合否を判定する。判定の結果、修正の必要が
ない場合には次のステップ７に進み、さらに修正の必要
がある場合にはその修正量を割り出し、前述の修正工程
を繰り返して行い、修正後の形状が公差６１内に収まる
ように修正する。

【００８３】また、前記ステップ５で図１７に示すパタ
ーン３、つまりタービンブレード６５の先端６５ｂ側の
腹側の曲がり修正と、その修正量とが割り出され、その
修正実行指令６４が出力されたときは、ステップ６で次
のようにして修正する。

【００８４】すなわち、被加工物であるタービンブレー
ド６５の根部６５ａ側を基準ブロック１１，１２から持
ち上げた状態で上下方向のクランプ治具１９，２０によ
り支持する。また、タービンブレード６５の背側を下側
に配しかつ先端６５ｂが水平状態になるように、クラン
プ装置１０を回転させる。さらに、第２の移動台２５を
介して修正用サポート型の取り付け台３１をタービンブ
レード６５の長さ方向の所定位置にセットする。つい
で、第２の移動台２５の上部移動部分２８を介して、図
１１および図１３に示す第４の修正用サポート型３５を
タービンブレード６５の背側に対応する位置にセットす
る。その後、油圧シリンダ３２により修正用サポート型
の取り付け台３１を介して第４の修正用サポート型３５
を上昇させ、タービンブレード６５の背側に当接させ
る。また、第３の移動台３９を介して修正用押し型の取
り付け台４３をタービンブレード６５の長さ方向に移動
させ、第４の修正用サポート型３５よりも先端６５ｂ側
に寄った所定位置にセットする。ついで、第３の移動台
３９の下部移動部分４２を介して、図１１および図１３
に示す第１の修正用押し型４５をタービンブレード６５
の腹側に当接する位置にセットする。その後、油圧シリ
ンダ４４により修正用押し型の取り付け台４３を下降さ
せ、演算器５８で演算された修正量に基づいてタービン
ブレード６５を押し込み、塑性変形させ、修正する。こ
の修正後、前述のパターン５またはパターン６の修正と
同様に処理する。

【００８５】さらに、前記ステップ５で図１７に示すパ
ターン４、つまりタービンブレード６５の先端６５ｂ側
の背側の曲がり修正と、その修正量とが割り出され、そ
の修正実行指令６４が出力されたときは、ステップ６で
次のようにして修正する。

【００８６】すなわち、タービンフレード６５の根部６
５ａ側の基準ブロック１１，１２から持ち上げた状態で
上下方向のクランプ治具１９，２０により支持する。ま
た、タービンブレード６５の腹側を下側に配しかつ先端
６５ｂが水平状態になるように、クランプ装置１０を回
転させる。さらに、第２の移動台２５を介して修正用サ
ポート型の取り付け台３１をタービンブレード６５の長
さ方向の所定位置にセットする。ついで、第２の移動台
２５の上部移動部分２８を介して、図８および図１１に
示す第３の修正用サポート型３４をタービンブレード６
５の腹側に対応する位置にセットする。その後、前記パ
ターン４の場合と同様の工程で修正を行う。修正後は、
前記パターン５またはパターン６の修正と同様に処理す
る。

【００８７】そして、前記ステップ５で図１７に示すパ
ターン１、つまりタービンブレード６５の根部６５ａ側
の腹側の曲がり修正と、その修正量とが割り出され、そ
の修正実行指令６４が出力されたときは、ステップ６で
は次のようにして修正する。

【００８８】すなわち、上下方向のクランプ治具１９，
２０によりタービンブレード６５の根部６５ａをクラン
プし、クランプ装置１０を回転させ、タービンブレード
６５の背側を下側に配しかつ根部６５ａが水平状態にな
るようにセットする。次に、上部のクランプ治具１９を
上昇させ、タービンブレード６５をアンクランプする。

【００８９】また、第１の移動台２４を移動させ、これ
に取り付けられている第１の修正用サポート型２９を、
タービンブレード６５の根部６５ａを受け取り可能な位
置にセットする。さらに、油圧シリンダ３０により、前
記第１の修正用サポート型２９を上昇させ、タービンブ
レード６５の根部６５ａの受け取りレベルにセットす
る。

【００９０】また、第２の移動台２５を移動させ、修正
用サポート型の取り付け台３１をタービンブレード６５
の長さ方向の所定位置にセットする。さらに、第２の移
動台２５の上部移動部分２８を移動させ、図１１に示す
ように、前記取り付け台３１に取り付けられている第２
の修正用サポート型３３をタービンブレード６５の下方
にセットする。続いて、油圧シリンダ３２により取り付
け台３１を介して、第２の修正用サポート型３３をター
ビンブレード６５の受け取りレベルにセットする。

【００９１】ついで、図７〜図１０に示すエアシリンダ
１４により位置決めブロック１３を進出させ、タービン
ブレード６５をその長さ方向に押し込み、タービンブレ
ード６５をクランプ装置１０内のクランプステーション
から第１，第２の修正用サポート型２９，３３に引き渡
し、図１１に示すように、第１の修正用サポート型２９
によりタービンブレード６５の根部６５ａを支持し、第
２の修正用サポート型３３によりタービンブレード６５
の長さ方向に第１の修正用サポート型２９と所定の間隔
をおいた位置を支持する。また、第３の移動台３９を移
動させ、修正用押し型の取り付け台４３を、タービンブ
レード６５を押し込んで修正する位置の上方にセットす
る。さらに、第３の移動台３９の下部移動部分４２を移
動させ、前記取り付け台４３に取り付けられている第１
の修正用押し型４５を第１，第２の修正用サポート型２
９，３３間の所定位置の上方にセットする。ついで、第
３の移動台３９に取り付けられている油圧シリンダ４４
により取り付け台４３を介して第１の修正用押し型４５
を下降させ、図９，図１１および図１２に示すように、
第１の修正用押し型４５により第１，第２の修正用サポ
ート型２９，３３間の所定位置を、演算器５８で演算さ
れた修正量に基づいて押し込み、塑性変形させ、修正す
る。この修正後は、前記パターン５またはパターン６の
修正と同様に処理する。

【００９２】さらに、前記ステップ５で図１７に示すパ
ターン２、つまりタービンブレード６５の根部６５ａ側
の背側の曲がり修正と、その修正量とが割り出され、そ
の修正実行指令６４が出力されたときは、ステップ６で
次のようにして修正する。

【００９３】すなわち、上下方向のクランプ治具１９，
２０によりタービンブレード６５の根部６５ａをクラン
プしたのち、クランプ装置１０を回転させ、タービンブ
レード６５の腹側を下側に配しかつ根部６５ａが水平状
態になるようにセットする。次に、タービンブレード６
５をアンクランプする。また、第１の移動台２４を移動
させ、かつ油圧シリンダ３０により第１の修正用サポー
ト型２９をタービンブレード６５の根部６５ａの受け取
り位置にセットする。さらに、第２の移動台２５を移動
させ、かつその上部移動部分２８を移動させ、さらには
油圧シリンダ３２により第３の修正用サポート型３４
を、タービンブレード６５を受け取りかつその長さ方向
の所定位置を支持し得る位置にセットする。ついで、エ
アシリンダ１４により位置決めブロック１３を進出さ
せ、タービンブレード６５をクランプ装置１０内のクラ
ンプステーションから第１，第３の修正用サポート型２
９，３４に引き渡し、かつ支持する。さらに、第３の移
動台３９を移動させ、かつ下部移動部分４２を移動さ
せ、第２の修正用押し型４６を第１，第３の修正用サポ
ート型２９，３４間の所定位置の上方にセットする。続
いて、前記パターン１と同様の工程で修正を行う。ま
た、修正後は前記パターン５またはパターン６の修正と
同様に処理する。

【００９４】次に、図１８に示すステップ７では前述の
ごとく修正したタービンブレード６５の形状計測を行
う。この形状計測は、前記計測装置の第１の計測手段を
構成している発光側レーザセンサ５５ａ〜５５ｉと受光
側レーザセンサ５６ａ〜５６ｉとにより行い、その計測
値６２を演算器５８に送り込む。

【００９５】続いて、図１８に示すステップ８では修正
されたタービンブレード６５の合否の判定を行う。この
合否の判定は、予め演算器５８に記憶されている修正の
目標値５９および公差６１と、前記ステップ７で計測し
たタービンブレード６５の実際の計測値６２とを照合し
て判定する。判定の結果、修正の必要がないときはステ
ップ９に進み、再度修正の必要があるときは前記ステッ
プ５に戻る。

【００９６】ついで、ステップ９では前述の工程で修正
されたタービンブレード６５を修正装置から取り外し、
図１，図２に示す支持台３６に載せ、第２の移動台２５
を介して搬出し、１本のタービンブレード６５の修正ス
トロークを終了する。

【００９７】以上のように、この実施例では演算器５８
に予め修正の目標値（設計形状）５９と、タービンブレ
ード６５の修正について必要で十分なパターン１〜６の
６種類の修正パターン６０と、修正の公差６２とを記憶
させておき、ついで被加工物であるタービンブレード６
５の形状を計測装置の第１，第２の計測手段により計測
し、その計測値６２，６３を演算器５８に送り込み、演
算器５８により前記修正の目標値５９と、各種修正パタ
ーン６０と、実際の計測値６２，６３から、修正パター
ンと修正量とを割り出し、各部に修正実行指令６４を送
り、タービンブレード６５に修正を加えるようにしてい
るので、被加工物が三次元的非対称断面をした比較的長
尺なタービンブレード６５であっても、自動的にかつ極
めて能率よく、しかも過修正にならないように修正する
ことができる。

【００９８】また、この実施例ではタービンブレード６
５の形状の計測時に、タービンブレード６５の平らな根
部６５ａを基準に支持するようにしているので、タービ
ンブレード６５を安定的に支持し、その形状を正確に計
測することができる。

【００９９】さらに、この実施例ではパターン１〜６の
うちからパターン１〜４のいずれかが選択されたとき、
第２〜第４の修正用サポート型３３〜３５および第１，
第２の修正用押し型４５，４６のうちから適正な型を選
択し、かつタービンブレド６５のサポート位置および押
し込み位置をも割り出すことができるので、図１２と図
１４の組、図１３と図１５の組から分かるように、ター
ビンブレード６５の姿勢を変えない一段取りで、タービ
ンブレード６５の二次元的な修正を行うことができる結
果、修正能率をより一層高めることが可能である。

【０１００】さらにまた、この実施例では曲がり修正時
には修正用サポート型および修正用押し型を選択的に使
用し、かつ前記修正用サポート型および修正用押し型を
演算器５８からの修正実行指令６４に従って移動させて
位置決めして作動させ、また捩り修正時には修正手段を
作動させることにより、図１６から分かるように、被加
工物の曲がり修正と捩り修正とを１段取りで、より一層
能率よく行うことも可能である。

【０１０１】しかも、この実施例ではパターン３または
パターン４による曲がり修正の際、タービンブレード６
５の先端６５ｂ側寄りの位置を第４の修正用サポート型
３５または第３の修正用サポート型３４により片持ち状
に支持し、第１の修正用押し型４５によりタービンブレ
ード６５の先端６５ｂを斜め直線状に押し込んで修正す
るようにしているので、次回の修正力の演算を簡易化す
ることができる。

【０１０２】また、この実施例ではクランプ装置１０内
に、被加工物の計測ステーションと、被加工物のクラン
プステーションとを組み込み、前記計測ステーションで
は基準ブロック１１，１２上に被加工物の下面を載置
し、長さ方向の位置決めブロック１３、および幅方向の
位置決めブロック１５，１６により位置決めし、ついで
上部のクランプ治具１９により押さえ、この状態で被加
工物の形状の計測を行い、その計測後、上部のクランプ
治具１９を上昇させ、被加工物をアンクランプし、下部
のクランプ治具２０を上昇させ、タービンブレード６５
の根部６５ａを持ち上げて支持し、修正時には被加工物
を計測ステーションからクランプステーションに持ち替
えるようにしている。その結果、修正時に計測ステーシ
ョンには荷重が掛からないので、計測ステーションを正
常な状態に維持することができ、したがって被加工物の
形状を正確に計測することができる。

【０１０３】さらに、この実施例では被加工物の計測装
置として、共に非接触型の第１の計測手段と第２の計測
手段とを備えている。また、第１の計測手段としては発
光側レーザセンサ５５ａ〜５５ｉおよび受光側レーザセ
ンサ５６ａ〜５６ｉを組み合わせて用い、第２の計測手
段としては位置認識センサ５７を用いている。特に、前
記第１の計測手段を構成している発光側レーザセンサ５
５ａ〜５５ｉを被加工物の外形に当たる空間部に、適正
に配置するとともに、レーザ光幅の一部が重なるように
配置し、受光側レーザセンサ５６ａ〜５６ｉを当該発光
側レーザセンサ５５ａ〜５５ｉに対向させて配置してい
るので、被加工物がタービンブレード６５の蒸気通路の
断面形状のごとく、エッジ部分があるような複雑な形状
のものであっても、比較的安価で入手しやすいレーザセ
ンサを用いて正確に計測することができる。

【０１０４】そして、この実施例ではフレーム１を下側
フレーム部材２と、上側フレーム部材３と、左，右側面
フレーム部材４，５とを箱型に組み合わせ、かつ下側フ
レーム部材２を左，右側面フレーム部材４，５に、被加
工物の修正時に修正用サポート型の反力を受け止める結
合構造６を介して組み付け、上側フレーム部材３を左，
右側面フレーム部材４，５に、被加工物の修正時に修正
用押し型の反力を受け止める結合構造７を介して組み付
けているので、被加工物の修正時における下，上側フレ
ーム部材２，３の変形を防止し、被加工物を正確に修正
することができる。

【０１０５】（第２の実施例）ところで、一般に図１９
に示すように、被加工物６６の曲がりおよび捩り修正方
法では、図２０に示すような応力−歪線図を実験により
算出し、その線図をもとに修正力を制御する。しかし、
被加工物６６の機械的特性（弾性係数，スプリングバッ
ク量）は、いったん塑性変形を与えたのち、逆に反対方
向に塑性変形を与える修正力と最初の塑性変形を与える
修正力は、図２０に曲線６６，６７に示すように大きく
異なるため、修正作業は非常に難しい。

【０１０６】そこで、この第２の実施例では演算器に修
正の目標値（設計形状）と、被加工物を前記目標値に修
正するために実験により求められた各種修正パターン
と、公差とを予め記憶させておく。

【０１０７】ついで、被加工物の形状を実際に計測し、
その計測値を前記演算器に送り込む。

【０１０８】前記演算器では、前記修正の目標値と、被
加工物の実際の計測値から、適用すべき修正パターン
と、修正量とを割り出して修正実行指令を出力する。

【０１０９】ついで、割り出された修正パターンおよび
修正量に基づいて、被加工物に修正力を加えて塑性変形
させる。

【０１１０】次に、被加工物に加えた修正力をいったん
取り除き、被加工物の実際の塑性変形量を算出する。そ
して、前記算出された塑性変形量を次回の修正力の算出
過程にフィードバックし、次回の修正時に被加工物に加
えるべき修正力を演算器で演算する。

【０１１１】ついで、演算で求められた修正力により被
加工物を塑性変形させ、被加工物の形状が公差内に収ま
るように修正する。

【０１１２】その結果、この実施例によれば、機械的特
性が異なる被加工物であっても、過修正を防止しつつ、
能率よく修正することができる。

【０１１３】（第３の実施例）次に、図２１〜図２２に
より本発明の第３の実施例を説明する。

【０１１４】これらの図に示す第３の実施例では、図２
１に示すように、被加工物としてタービンブレード６５
を対象とし、しかも演算器で選択された修正パターンが
タービンブレード６５の先端６５ｂ側の曲がり修正の場
合について例示している。

【０１１５】而して、この図２１に示す実施例ではター
ビンブレード６５の根部６５ａ側に設置された第１の修
正用サポート型７１と、曲げ修正時にタービンブレード
６５の先端６５ｂ側寄りの部分を支持する第２の修正用
サポート型７２と、修正用押し型７３と、この修正用押
し型７３を制御する油圧シリンダ７４と、前記修正用押
し型７３の位置を検出する変位計７５と、タービンブレ
ード６５の計測装置の第１，第２の計測手段７６，７７
と、演算器７８とを備えている。

【０１１６】前記第１の計測手段７６には、例えば前記
図１〜図５に示す発光側レーザセンサ５５ａ〜５５ｉと
受光側レーザセンサ５６ａ〜５６ｉを用いる。前記第２
の計測手段７７には、前記図１，図２および図１１に示
す位置認識センサ５７を用いている。

【０１１７】前記演算器７８には、予め修正の目標値
（設計形状）７９と、各種修正パターン８０と、修正の
公差８１とが記憶されている。また、演算器７８には、
第１，第２の計測手段７６，７７からそれぞれ計測値８
２，８３が入力される。さらに、演算器７８では第１，
第２の計測手段７６，７７からタービンブレード６５の
実際の計測値８２，８３と、修正の目標値７９と各種修
正パターン８０と修正の公差８１とを照合し、修正パタ
ーンとその修正量とを割り出し、修正用押し型７３の油
圧シリンダ７４を含む各部に修正実行指令８４を出力す
るように構成されている。

【０１１８】そして、この実施例では第１，第２の計測
手段７６，７７によりタービンブレード６５の所定位置
の形状を計測し、その計測値８２，８３を演算器７８に
送り込む。

【０１１９】前記演算器７８では、タービンブレード６
５の実際の計測値８２，８３を取り込み、修正の目標値
７９および各種修正パターン８０と照合し、修正パター
ンとずれ量（Ｙ，Ｚ，Ａ）を算出する。また、図２１お
よび図２２に示すように、修正のパターンとしてタービ
ンブレード６５の先端６５ｂ側の曲がり修正が選択され
たときは、タービンブレード６５の先端６５ｂからの第
２の修正用サポート型７２のセット位置（ｌ₁＋ｌ₂）
と、修正用押し型７３のセット位置（ｌ₂）と、１回目
の修正量である押し込み量Ｚ１とを割り出し、各部に修
正実行指令８４を送る。なお、１回目，２回目，３回
目，４回目，５回目，…の修正量Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ
４，Ｚ５，…は次の数１により求められる。

【０１２０】

【数１】

【０１２１】ここで、数１の諸元は図２１および図２２
の表示に従う。

【０１２２】前記１回目の修正を行ったときの修正用押
し型７３の位置を変位計７５により検出しておき、２回
目の修正時には修正用押し型７３による押し込みを、１
回目の修正を行った位置からはじめるようにする。

【０１２３】１回目の修正後、修正力（荷重）を取り除
き、第２の計測手段７７によりタービンブレード６５の
先端６５ｂの位置を計測し、その計測値８３を演算器７
８に送る。

【０１２４】そこで、演算器７８では１回目の修正前と
修正後の変化量を算出する。変化量がない場合には、１
回目の修正量Ｚ１の２倍押し込み、修正を行う。まだ変
化量が現われない場合には、１回目の修正量Ｚ１の３倍
押し込み、つまり１回目の押し込み量に修正回数を乗算
した押し込み量で押し込み、以下この修正工程を変化量
が現われるまで繰り返して実施する。

【０１２５】被加工物であるタービンブレード６５に塑
性変形が発生したら、演算器７８では目標とする修正量
Ｙ₁から塑性変形量を差し引いた残量を算出し、前回の
押し込み量に残量を加算した押し込み量で修正を行い、
これを繰り返して目標値（設計形状）７９になるまで修
正する。

【０１２６】修正後の形状が修正の公差８１内に収まっ
たときは、修正の１ストロークを終了する。

【０１２７】なお、タービンブレード６５の根部６５ａ
側の曲がり修正、および捩り修正も前述したところと同
様の工程で行う。

【０１２８】以上のように、この実施例では修正方法を
パターン化していること、被加工物に修正力を加えて修
正する際、修正力に対して被加工物に変化が発生しない
段階では１回目の修正力に修正回数を乗算した修正力を
与えて修正し、被加工物に変化が発生した段階からは目
標とする修正量から塑性変形量を減じた残量を算出し、
前回の修正力に残量を加算した修正力で修正するように
していることとにより、機械的特性の異なる被加工物で
あっても、過修正に陥ることなく、しかも能率よく修正
を行うことができる。

【０１２９】また、前述のごとく、過修正を回避できる
結果、被加工物の曲げ部分に掛かる曲げ応力を一方向か
らの負荷となし得るので、残留応力を均一化することが
できる。

【０１３０】さらに、過修正することがないため、被加
工物のＹ方向（左右方向）、Ｚ方向（上下方向）、Ａ方
向（捩り方向）を一方向ずつ修正する方法に限らず、３
方向同時に修正することも可能である。

【０１３１】なお、本発明はタービンブレード６５の修
正に限らず、他の被加工物にも適用できること勿論であ
り、特に三次元的に複雑な形状の被加工物に適用して有
益である。

【０１３２】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、次のよう
な効果がある。

【０１３３】（請求項１）修正の目標値である設計形状
と、被加工物を前記目標値に修正するために実験により
求められた各種修正パターンと、公差とを予め設定して
おき、被加工物の修正時にその形状を計測し、前記目標
値と計測値から修正パターンと修正量とを割り出し、こ
の割り出された修正パターンおよび修正量に基づいて被
加工物に修正を加え、被加工物を修正後、再び被加工物
の形状を計測し、前記目標値と修正後の計測値との差を
求め、その差が前記公差内に収まっていないときは前記
修正工程を繰り返して行い、被加工物の形状が公差内に
収まるように修正するようにしているので、三次元的非
対称断面をした比較的長尺な被加工物であっても、自動
的に能率よく、しかも過修正にならないように修正し得
る効果がある。

【０１３４】（請求項２）修正の目標値である設計形状
と、被加工物を前記目標値に修正するために実験により
求められた各種修正パターンと、公差とを予め設定して
おき、被加工物の修正時にその形状を計測し、前記目標
値と計測値から修正パターンと修正量とを割り出し、こ
の割り出された修正パターンおよび修正量に基づいて被
加工物に修正力を加えて塑性変形させ、ついで被加工物
に加えた修正力をいったん取り除き、修正後の被加工物
の形状を計測し、前記目標値と修正後の計測値から被加
工物の実際の塑性変形量を算出し、この塑性変形量を次
回の修正力の算出過程にフィードバックし、次回の修正
時に被加工物に加えるべき修正力を演算し、この演算で
求められた修正力により被加工物を塑性変形させ、被加
工物の形状が公差内に収まるように修正するようにして
いるので、機械的特性が異なる被加工物であっても、過
修正を防止し、かつ能率よく修正し得る効果がある。

【０１３５】（請求項３）修正の目標値である設計形状
と、被加工物を前記目標値に修正するために実験により
求められた各種修正パターンと、公差とを予め設定して
おき、被加工物の形状を計測し、前記目標値と計測値か
ら修正パターンと１回目の修正量とを割り出し、この割
り出された修正パターンおよび演算された修正量に基づ
いて被加工物に修正を加えたのち、修正力をいったん取
り除き、ついで１回目の修正前と修正後の被加工物の塑
性変形量を計測し、被加工物に塑性変形が生じていない
場合には、２回目からは１回目の修正量に修正回数を乗
算した修正量により被加工物に塑性変形が生じるまで繰
り返して修正を加え、被加工物に塑性変形が生じた場合
には、修正の目標値から塑性変形量を減算した残量を算
出し、直前回の修正量に残量を加算した修正量により被
加工物を修正し、この修正を繰り返して実施し、被加工
物の形状が公差内に収まるように修正するようにしてい
るので、機械的特性の異なる被加工物であっても、過修
正を的確に防止し、かつ能率よく修正し得る効果があ
る。

【０１３６】（請求項４）被加工物としてのタービンブ
レードの修正方法において、このタービンブレードの計
測時に、タービンブレードの平らな根部を基準に支持
し、計測するようにしているので、被加工物としてのタ
ービンブレードを安定的に支持し、その形状を正確に計
測し、修正に供し得る効果がある。

【０１３７】（請求項５）被加工物としてのタービンブ
レードの修正方法において、修正パターンを、タービン
ブレードの根部腹側曲がり修正を行うパターンと、根部
背側曲がり修正を行うパターンと、先端腹側曲がり修正
を行うパターンと、先端背側曲がり修正を行うパターン
と、プラス側捩り修正を行うパターンと、マイナス側捩
り修正を行うパターンの６種類を設定しているので、被
加工物としてのタービンブレードを的確に、しかもより
一層能率よく修正し得る効果がある。

【０１３８】（請求項６）被加工物としてのタービンブ
レードの修正方法において、修正の目標値である設計形
状と、タービンブレードを前記目標値に修正するために
実験により求められた各種修正パターンと、公差とを予
め設定しておき、タービンブレードの修正時にその形状
を計測し、前記目標値と計測値から修正パターンと修正
量とを割り出し、しかもタービンブレードの先端が水平
状態になるように配置し、さらにタービンブレードをそ
の長さ方向に間隔をおいて設定された２点の下方で支持
し、この２点間のほぼ中間部を押し込んで塑性変形させ
る修正と、片持ち状に支持してタービンブレードの先端
を上方より下方に向かって斜め直線状に押し込んで塑性
変形させる修正と、タービンブレードの一端部を把持し
て固定し、他端部を回転させる捩り修正とを加えるよう
にしているので、被加工物であるタービンブレードの支
持姿勢を変えない一段取りで、タービンブレードの二次
元的な修正を行うことができる結果、修正能率をより一
層向上させ得る効果があり、タービンブレードの先端の
曲がり修正を斜め直線状に押し込んで行うようにしてい
るため、次回の修正力の演算を簡易化し得る効果もあ
る。

【０１３９】（請求項７）フレームと、被加工物をその
長さ方向，幅方向および上下方向に位置決めしてクラン
プするクランプ装置と、被加工物の長さ方向の所定位置
の外形を計測し出力する非接触型の計測装置と、修正時
に被加工物を支持する修正用サポート型および被加工物
に修正力を加えて塑性変形させる修正用押し型と、被加
工物の捩り修正手段と、修正の目標値である設計形状と
実験により求められた各種修正パターンと公差とを予め
記憶し、かつ計測装置から被加工物の実際の計測値を取
り込み、前記目標値と計測値から修正パターンおよび修
正量を割り出し、前記修正用サポート型と修正用押し型
と捩り修正手段とに修正実行指令を送り込む演算器とを
備えているので、本発明装置によれば前記本発明方法を
的確に実施し得る効果がある。

【０１４０】（請求項８）前記クランプ装置内に、被加
工物の形状計測時に被加工物の一端部の下面を基準面に
押し当ててクランプする計測ステーションと、被加工物
の修正時に前記計測ステーションから被加工物を持ち上
げてクランプするクランプステーションとを組み込んで
おり、被加工物の計測ステーションに修正時の荷重が掛
からないため、計測ステーションを正常な状態に維持す
ることができ、したがって被加工物の形状を常に正確に
計測し、修正に供し得る効果がある。

【０１４１】（請求項９）前記計測装置を第１，第２の
計測手段により構成し、前記第１の計測手段を、被加工
物を挿通可能な中空に形成されかつ被加工物の長さ方向
に移動可能に設置されたセンサ取り付け板と、このセン
サ取り付け板に取り付けられかつ被加工物の形状を計測
する非接触型のセンサとにより構成し、前記第２の計測
手段として位置認識センサを用い、この位置認識センサ
を被加工物に加えた修正に対応して変位する被加工物の
一方の端部側に設置しており、これら２系統からの計測
結果により、被加工物の形状を正確に把握し得る効果が
ある。

【０１４２】（請求項１０）前記第１の計測手段のセン
サとして複数個の発光側レーザセンサと、これと同数の
受光側レーザセンサとを用い、前記発光側レーザセンサ
を被加工物の長さ方向と直角な面での断面における高さ
方向の一方の面側と、幅方向の一方の面側とにそれぞれ
レーザ光幅が一部重なるように配置し、前記受光側レー
ザセンサを被加工物の前記断面における高さ方向の他方
の面側と、幅方向の他方の面側とにそれぞれ当該発光側
レーザセンサに対向させて配置しているので、例えばタ
ービンブレードの蒸気通路の断面形状のごとく、エッジ
部分があるような形状のものであっても、比較的安価で
入手しやすいレーザセンサを用いて断面の形状全部にわ
たって正確に計測し得る効果がある。

【０１４３】（請求項１１）前記修正用サポート型を、
被加工物に対する受け面形状の異なる複数の修正用サポ
ート型部材を被加工物の幅方向に設置し、かつ被加工物
の幅方向に移動させ位置決め可能に構成し、前記修正用
押し型を、押し面形状の異なる複数の押し型部材を被加
工物の幅方向に設置し、かつ被加工物の幅方向に移動さ
せ位置決め可能に構成しているので、演算器で選択され
た修正パターンに適応した修正用サポート型部材および
修正用押し型部材とを選択し、かつ所定位置に速やかに
位置決めして使用し得る効果がある。

【０１４４】（請求項１２）前記フレームを下側フレー
ム部材と、上側フレーム部材と、左側面フレーム部材
と、右側面フレーム部材とを箱型に組み合わせて構成す
るとともに、前記下側フレーム部材を左，右側面フレー
ム部材に、被加工物の修正時に前記修正用サポート型の
反力を受け止める結合構造を介して組み付け、前記上側
フレーム部材を左，右側面フレーム部材に、被加工物の
修正時に修正用押し型の反力を受け止める結合構造を介
して組み付けて構成しているので、被加工物の修正時に
その反力による下側フレーム部材および上側フレーム部
材の変形に起因する修正誤差を極めて小さく抑えること
ができる結果、被加工物を正確に修正し得る効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する装置を示すもので、左側
面フレーケ部材を取り除いて示した側面図である。

【図２】図１のＢ−Ｂ矢視図である。

【図３】被加工物の計測装置の第１の計測手段の拡大斜
視図である。

【図４】図３に示す第１の計測手段の作用説明図であ
る。

【図５】図４に示す第１の計測手段の出力特性図であ
る。

【図６】図１のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図７】図１に示す装置の計測ステーションの作用説明
図である。

【図８】図１に示す装置において、クランプステーショ
ンの作用と被加工物の先端側の曲がり修正時の各部の作
用を示す図である。

【図９】図１に示す装置における被加工物の根部側の曲
がり修正時の各部の作用を示す図である。

【図１０】図１に示す装置における被加工物の捩り修正
時の各部の作用を示す図である。

【図１１】図１に示す装置の第１〜第４の修正用サポー
ト型と第１，第２の修正用押し型と第２の計測手段の作
用状態の拡大斜視図である。

【図１２】図１に示す装置において、被加工物であるタ
ービンブレードの根部側の曲がり修正時の各部の作用を
示す拡大斜視図である。

【図１３】図１に示す装置において、被加工物であるタ
ービンブレードの先端側の曲がり修正時の各部の作用を
示す拡大斜視図である。

【図１４】同タービンブレードの曲がり修正の拡大説明
図である。

【図１５】同タービンブレードの捩り修正の拡大説明図
である。

【図１６】本発明により被加工物の各種曲がり修正およ
び捩り修正を１段取りで行っている状態の説明図であ
る。

【図１７】被加工物のタービンブレードを修正するため
の６種類のパターンを示す説明図である。

【図１８】同タービンブレードを修正するためのステッ
プを示すフローチャートである。

【図１９】機械的特性（弾性係数，スプリングバック
量）の異なる被加工物の曲がり修正の説明図である。

【図２０】同じく機械的特性の異なる被加工物の応力−
歪線図である。

【図２１】本発明の他の実施例を示す説明図である。

【図２２】図２１に示す実施例において、修正量決定の
アルゴリズムを示す説明図である。

【符号の説明】

１…修正装置のフレーム、２，３…下，上側フレーム部
材、４，５…左，右側面フレーム部材、６，７…フレー
ムの結合構造、９…ＮＣロータリテーブル、１０…被加
工物のクランプ装置、１１，１２…被加工物の上下方向
の基準ブロック、１３…同じく長さ方向の位置決めブロ
ック、１５，１６…同じく幅方向の位置決めブロック、
１９，２０…同じく上下方向のクランプ治具、２４，２
５…第１，第２の移動台、２９…第１の修正用サポート
型、３１…修正用サポート型の取り付け台、３３〜３５
…第２〜第４の修正用サポート型、３６…被加工物の支
持台、３９…第３の移動台、４３…修正用押し型の取り
付け台、４５，４６…第１，第２の修正用押し型、４７
…捩り修正用の拘束型、５２…第４の移動台、５３…セ
ンサ取り付け板、５４…センサ取り付け台、５５ａ〜５
５ｉ…計測装置の第１の計測手段を構成している発光側
レーザセンサ、５６ａ〜５６ｉ…同受光側レーザセン
サ、５７…第２の計測手段である位置認識センサ、５８
…演算器、５９…修正の目標値（設計形状）、６０…各
種修正パターン、６１…修正の公差、６２，６３…第
１，第２の計測手段による計測値、６４…修正実行指
令、６５…被加工物であるタービンブレード、６５ａ…
タービンブレードの根部、６５ｂ…同じく先端、７１，
７２…第１，第２の修正用サポート型、７３…修正用押
し型、７５…修正用押し型の変位計、７６，７７…計測
装置の第１，第２の計測手段、７８…演算器、７９…修
正の目標値（設計形状）、８０…修正パターン、８１…
修正の公差、８２，８３…第１，第２の計測手段による
計測値、８４…修正実行指令。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 康雄 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 修正の目標値である設計形状と、被加工
   物を前記目標値に修正するために実験により求められた
   各種修正パターンと、公差とを予め設定しておき、被加
   工物の修正時にその形状を計測し、前記目標値と計測値
   から修正パターンと修正量とを割り出し、この割り出さ
   れた修正パターンおよび修正量に基づいて被加工物に修
   正を加え、被加工物を修正後、再び被加工物の形状を計
   測し、前記目標値と修正後の計測値との差を求め、その
   差が前記公差内に収まっていないときは前記修正工程を
   繰り返して行い、被加工物の形状が公差内に収まるよう
   に修正することを特徴とする複雑形状の被加工物の修正
   方法。
2. 【請求項２】 修正の目標値である設計形状と、被加工
   物を前記目標値に修正するために実験により求められた
   各種修正パターンと、公差とを予め設定しておき、被加
   工物の修正時にその形状を計測し、前記目標値と計測値
   から修正パターンと修正量とを割り出し、この割り出さ
   れた修正パターンおよび修正量に基づいて被加工物に修
   正力を加えて塑性変形させ、ついで被加工物に加えた修
   正力をいったん取り除き、修正後の被加工物の形状を計
   測し、前記目標値と修正後の計測値から被加工物の実際
   の塑性変形量を算出し、この塑性変形量を次回の修正力
   の算出過程にフィードバックし、次回の修正時に被加工
   物に加えるべき修正力を演算し、この演算で求められた
   修正力により被加工物を塑性変形させ、被加工物の形状
   が公差内に収まるように修正することを特徴とする複雑
   形状の被加工物の修正方法。
3. 【請求項３】 修正の目標値である設計形状と、被加工
   物を前記目標値に修正するために実験により求められた
   各種修正パターンと、公差とを予め設定しておき、被加
   工物の形状を計測し、前記目標値と計測値から修正パタ
   ーンと１回目の修正量とを割り出し、この割り出された
   修正パターンおよび修正量に基づいて被加工物に修正を
   加えたのち、修正力をいったん取り除き、ついで１回目
   の修正前と修正後の被加工物の塑性変形量を計測し、被
   加工物に塑性変形が生じていない場合には、２回目から
   は１回目の修正量に修正回数を乗算した修正量により被
   加工物に塑性変形が生じるまで繰り返して修正を加え、
   被加工物に塑性変形が生じた場合には、修正の目標値か
   ら塑性変形量を減算した残量を算出し、直前回の修正量
   に残量を加算した修正量により被加工物を修正し、この
   修正を繰り返して実施し、被加工物の形状が公差内に収
   まるように修正することを特徴とする複雑形状の被加工
   物の修正方法。
4. 【請求項４】 前記被加工物としてのタービンブレード
   の修正方法において、このタービンブレードの計測時
   に、タービンブレードの平らな根部を基準に支持し、計
   測することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
   の複雑形状の被加工物の修正方法。
5. 【請求項５】 前記被加工物としてのタービンブレード
   の修正方法において、前記修正パターンを、タービンブ
   レードの根部腹側曲がり修正を行うパターンと、根部背
   側曲がり修正を行うパターンと、先端腹側曲がり修正を
   行うパターンと、先端背側曲がり修正を行うパターン
   と、プラス側捩り修正を行うパターンと、マイナス側捩
   り修正を行うパターンの６種類を設定したことを特徴と
   する請求項１〜３のいずれかに記載の複雑形状の被加工
   物の修正方法。
6. 【請求項６】 前記被加工物としてのタービンブレード
   の修正方法において、修正の目標値である設計形状と、
   タービンブレードを前記目標値に修正するために実験に
   より求められた各種修正パターンと、公差とを予め設定
   しておき、タービンブレードの修正時にその形状を計測
   し、前記目標値と計測値から修正パターンと修正量とを
   割り出し、しかもタービンブレードの先端が水平状態に
   なるように配置し、さらにタービンブレードをその長さ
   方向に間隔をおいて設定された２点の下方で支持し、こ
   の２点間のほぼ中間部を押し込んで塑性変形させる修正
   と、片持ち状に支持してタービンブレードの先端を上方
   より下方に向かって斜め直線状に押し込んで塑性変形さ
   せる修正と、タービンブレードの一端部を把持して固定
   し、他端部を回転させる捩り修正とを加えることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれかに記載の複雑形状の被加
   工物の修正方法。
7. 【請求項７】 フレームと、被加工物をその長さ方向，
   幅方向および上下方向に位置決めしてクランプするクラ
   ンプ装置と、被加工物の長さ方向の所定位置の外形を計
   測し出力する非接触型の計測装置と、修正時に被加工物
   を支持する修正用サポート型および被加工物に修正力を
   加えて塑性変形させる修正用押し型と、被加工物の捩り
   修正手段と、修正の目標値である設計形状と実験により
   求められた各種修正パターンと公差とを予め記憶し、か
   つ計測装置から被加工物の実際の計測値を取り込み、前
   記目標値と計測値から修正パターンおよび修正量を割り
   出し、前記修正用サポート型と修正用押し型と捩り修正
   手段とに修正実行指令を送り込む演算器とを備えている
   ことを特徴とする複雑形状の被加工物の修正装置。
8. 【請求項８】 前記クランプ装置内に、被加工物の形状
   計測時に被加工物の一端部の下面を基準面に押し当てて
   クランプする計測ステーションと、被加工物の修正時に
   前記計測ステーションから被加工物を持ち上げてクラン
   プするクランプステーションとを組み込んだことを特徴
   とする請求項７記載の複雑形状の被加工物の修正装置。
9. 【請求項９】 前記計測装置を第１，第２の計測手段に
   より構成し、前記第１の計測手段を、被加工物を挿通可
   能な中空に形成されかつ被加工物の長さ方向に移動可能
   に設置されたセンサ取り付け板と、このセンサ取り付け
   板に取り付けられかつ被加工物の形状を計測する非接触
   型のセンサとにより構成し、前記第２の計測手段として
   位置認識センサを用い、この位置認識センサを被加工物
   に加えた修正に対応して変位する被加工物の一方の端部
   側に設置したことを特徴とする請求項７記載の複雑形状
   の被加工物の修正装置。
10. 【請求項１０】 前記第１の計測手段のセンサとして複
    数個の発光側レーザセンサと、これと同数の受光側レー
    ザセンサとを用い、前記発光側レーザセンサを被加工物
    の長さ方向と直角な面での断面における高さ方向の一方
    の面側と、幅方向の一方の面側とにそれぞれレーザ光幅
    が一部重なるように配置し、前記受光側レーザセンサを
    被加工物の前記断面における高さ方向の他方の面側と、
    幅方向の他方の面側とにそれぞれ当該発光側レーザセン
    サに対向させて配置したことを特徴とする請求項９記載
    の複雑形状の被加工物の修正装置。
11. 【請求項１１】 前記修正用サポート型を、被加工物に
    対する受け面形状の異なる複数の修正用サポート型部材
    を被加工物の幅方向に設置し、かつ被加工物の幅方向に
    移動させ位置決め可能に構成し、前記修正用押し型を、
    押し面形状の異なる複数の押し型部材を被加工物の幅方
    向に設置し、かつ被加工物の幅方向に移動させ位置決め
    可能に構成したことを特徴とする請求項７記載の複雑形
    状の被加工物の修正装置。
12. 【請求項１２】 前記フレームを下側フレーム部材と、
    上側フレーム部材と、左側面フレーム部材と、右側面フ
    レーム部材とを箱型に組み合わせて構成するとともに、
    前記下側フレーム部材を左，右側面フレーム部材に、被
    加工物の修正時に前記修正用サポート型の反力を受け止
    める結合構造を介して組み付け、前記上側フレーム部材
    を左，右側面フレーム部材に、被加工物の修正時に修正
    用押し型の反力を受け止める結合構造を介して組み付け
    たことを特徴とする請求項７記載の複雑形状の被加工物
    の修正装置。