JPH07286501A - Turbine blade erosion shield brazing device - Google Patents

Turbine blade erosion shield brazing device

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JPH07286501A
JPH07286501A JP8043494A JP8043494A JPH07286501A JP H07286501 A JPH07286501 A JP H07286501A JP 8043494 A JP8043494 A JP 8043494A JP 8043494 A JP8043494 A JP 8043494A JP H07286501 A JPH07286501 A JP H07286501A
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heating
turbine blade
erosion shield
brazing
temperature
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Kazuhiko Endo
一彦 遠藤
Yoji Akutsu
洋二 圷
Masaru Suzuki
優 鈴木
Masami Iizuka
正美 飯塚
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Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To facilitate temperature control and ensure good adhesion property of a turbine blade and an erosion shield. CONSTITUTION:In a device for brazing a turbine blade 1 and an erosion shield 2 which are metals to be bonded, temperature of a heating portion is measured by a visual camera during heating by a high frequency heating coil 4b which is moved in parallel with a surface of the turbine blade by a three-dimensional drive device, and a high frequency power supply 4a and the three-dimensional drive device are controlled by a whole controller 7 in which temperature of the heating portion is input so as to control the amount of heating in a brazing part. Furthermore, a variable pressurization type tightening device 6 which pressurizes a portion where a brazing filler metal between the turbine blade 1 and the erosion shield 2 is melted and is provided with a few fixing jigs 6a in the longitudinal direction is provided, and this tightening device 6 is also controlled by the overall controller 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば発電設備の蒸気
タービンにおいて、蒸気が保有する熱エネルギーを運動
エネルギーに変換させるための回転体であるロータに植
込まれ、ロータと共に回転するタービンブレードに対
し、水滴等によるエロージョン対策として、ブレード先
端にステライト(コバルト合金)等の硬質金属をろう付
けするタービンブレードエロージョンシールドろう付け
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbine blade that rotates with a rotor and is embedded in a rotor that is a rotating body for converting thermal energy held by steam into kinetic energy in a steam turbine of a power generation facility. On the other hand, as a countermeasure against erosion due to water droplets or the like, the present invention relates to a turbine blade erosion shield brazing device for brazing a hard metal such as stellite (cobalt alloy) to the blade tip.

【0002】[0002]

【従来の技術】タービンブレードのエロージョンシール
ドは、ブレードの先端部にその曲率に合致した硬質の合
金よりなるエロージョンシールドをろう付けして行う。
従来のろう付け装置は特公平3−194102号公報に
開示がある。これは、まず、所定の位置にタービンブレ
ードを固定し、エロージョンシールドとタービンブレー
ドの間にろう材を挟んで所定の締付け力で締付ける。次
いで、ろう付け部全体を包括する形に形成され高周波電
源より電力を供給される高周波加熱コイルをエロージョ
ンシールドろう付け部に固定した後、ろう付け施工温度
で所定時間維持するよう給電し、ろう材を全体加熱によ
り溶融させ、エロージョンシールドとタービンブレード
をろう付けしていた。
2. Description of the Related Art An erosion shield for a turbine blade is made by brazing an erosion shield made of a hard alloy matching the curvature of the blade tip.
A conventional brazing device is disclosed in Japanese Patent Publication No. 3-194102. In this, first, the turbine blade is fixed at a predetermined position, and a brazing material is sandwiched between the erosion shield and the turbine blade so as to be tightened with a predetermined tightening force. Next, after fixing the high-frequency heating coil formed to cover the entire brazing part and supplied with electric power from the high-frequency power source to the erosion shield brazing part, power was supplied so as to maintain the brazing temperature for a predetermined time, and the brazing material was used. Was melted by heating the whole, and the erosion shield and the turbine blade were brazed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来法ではろう付け範
囲全体を高周波電源より供給される高周波加熱コイルに
より同時加熱するため、タービンブレードエロージョン
シールドのろう付け部のような肉厚が薄い場合は熱容量
の差により局部的に加熱温度の不均一が発生する可能性
がある。しかし、加熱手段にその不均一をフィードバッ
クして調整することが不可能であり、過剰加熱によるタ
ービンブレード材の機械的特性の低下及び加熱不足によ
るろう材の未溶着が発生することがあった。
In the conventional method, the entire brazing range is simultaneously heated by the high-frequency heating coil supplied from the high-frequency power source. Therefore, when the thickness of the brazed portion of the turbine blade erosion shield is thin, the heat capacity is reduced. There is a possibility that unevenness of the heating temperature may locally occur due to the difference of the above. However, it is impossible to feed back the non-uniformity to the heating means for adjustment, and the mechanical properties of the turbine blade material may be deteriorated due to excessive heating, and the brazing material may not be welded due to insufficient heating.

【0004】なお、タービンブレードは捩じれ形状で多
品種あるため、形状を異にするタービンブレードへのエ
ロージョンシールドのろう付けに対しては高周波加熱コ
イルの形状及び加熱条件の再調整が必要である。
Since many types of turbine blades have a twisted shape, it is necessary to readjust the shape of the high-frequency heating coil and the heating conditions for brazing the erosion shield to the turbine blades having different shapes.

【0005】またろう付け時一定荷重の締付けでは、加
熱によるろう材の溶融およびエロージョンシールドの浮
き上がり等により、ろう材溶融中に発生する気泡の残存
等が生じる場合があり、その場合、ろう付け部の接着強
度が不足するので品質上問題である。
Further, when the brazing filler metal is tightened under a constant load during heating, the brazing filler metal may be heated and the erosion shield may rise, so that air bubbles generated during melting of the brazing filler metal may remain. This is a quality problem because the adhesive strength of is insufficient.

【0006】本発明は、タービンブレードとエロージョ
ンシールドの接合強度が安定した高品質のタービンブレ
ードを得ることならびに作業性がよく多品種あるタービ
ンブレードの形状に対し汎用性のあるタービンブレード
とエロージョンシールドのろう付け装置を提供すること
を目的とする。
The present invention provides a turbine blade and an erosion shield which have a stable joint strength between the turbine blade and the erosion shield, and have a versatile turbine blade and an erosion shield which have good workability and are of various types. It is an object to provide a brazing device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を解決する本
発明の第1の手段は、タービンブレードにろう材を介し
てエロージョンシールドを締め付ける締め付け装置と、
該タービンブレードとエロージョンシールドが締め付け
られた部分を加熱して前記ろう材を溶融しエロージョン
シールドとタービンブレードを接合させる加熱装置とを
含んでなるエロージョンシールドろう付け装置におい
て、前記加熱装置が前記タービンブレードとエロージョ
ンシールドが締め付けられた部分に沿って移動しつつ部
分的に加熱する局部加熱手段を含んでなることと、前記
締め付け装置がろう材が溶融した部位を順次付加加圧す
る可変式加圧手段を含んでなるものであることと、前記
局部加熱手段で加熱された加熱部の温度を非接触で測定
する非接触温度測定手段と該非接触温度測定手段の出力
を入力として前記加熱装置を制御する加熱制御手段を有
することと、該制御装置は非接触温度測定手段で測定さ
れた加熱部の温度が設定下限温度より低いとき前記加熱
装置による加熱量を増大させ、測定された加熱部の温度
が設定上限温度より低いとき前記加熱装置による加熱量
を低下させるように構成されていることと、を特徴とす
る。
A first means for solving the above-mentioned problems is to provide a fastening device for fastening an erosion shield to a turbine blade through a brazing material,
An erosion shield brazing device comprising: a heating device that heats a portion where the turbine blade and the erosion shield are fastened to melt the brazing material to bond the erosion shield and the turbine blade, wherein the heating device is the turbine blade. And an erosion shield comprising local heating means for partially heating while moving along the tightened portion, and the tightening device includes a variable pressurizing means for sequentially applying additional pressure to the melted portion of the brazing material. And a non-contact temperature measuring means for measuring the temperature of the heating part heated by the local heating means in a non-contact manner and a heating for controlling the heating device with the output of the non-contact temperature measuring means as an input. Having the control means, the control device controls the temperature of the heating part measured by the non-contact temperature measuring means. When the temperature is lower than a constant lower limit temperature, the heating amount by the heating device is increased, and when the measured temperature of the heating unit is lower than a set upper limit temperature, the heating amount by the heating device is decreased. And

【0008】上記の目的を達成する本発明の第2の手段
は、前記第1の手段にに記載のタービンブレードエロー
ジョンシールドろう付け装置において、可変式加圧手段
は互いに独立に加圧可能な複数個の押圧手段を含んでな
ることと、局部加熱手段の位置を入力としてろう材の溶
融位置を判定し判定された溶融位置に対向する位置の各
押圧手段を付加加圧するように制御する押圧制御手段を
備えてなることとを特徴とする。
A second means of the present invention for achieving the above object is the turbine blade erosion shield brazing apparatus according to the first means, wherein the variable pressurizing means are a plurality of pressurizers that can press independently of each other. And a pressing control for controlling additional pressing of each pressing means at a position opposite to the determined melting position by determining the melting position of the brazing material with the position of the local heating means as an input. It is characterized by comprising means.

【0009】上記の目的を達成する本発明の第3の手段
は、タービンブレードにろう材を介してエロージョンシ
ールドを締め付ける締め付け装置と、該タービンブレー
ドとエロージョンシールドが締め付けられた部分を加熱
して前記ろう材を溶融しエロージョンシールドとタービ
ンブレードを接合させる加熱装置とを含んでなるエロー
ジョンシールドろう付け装置において、前記加熱装置が
前記タービンブレードとエロージョンシールドが締め付
けられた部分に沿って移動しつつ部分的に加熱する局部
加熱手段を含んでなることと、タービンブレードをその
長手方向軸線をほぼ水平にして支持するとともに該軸線
の周りに回転させる回転軸駆動装置と、前記局部加熱手
段を支持して前記タービンブレードの表面に平行に移動
させる3方向駆動手段とが設けられていることと、該3
方向駆動手段と前記回転軸駆動装置を連動させて制御す
る移動制御手段が設けられていることと、前記局部加熱
手段で加熱された加熱部の温度を非接触で測定する非接
触温度測定手段と該非接触温度測定手段の出力を入力と
して前記加熱装置を制御する加熱制御手段が設けられて
いることと、該加熱制御手段は前記非接触温度測定手段
で測定された加熱部の温度が設定下限温度より低いとき
前記加熱装置による加熱量を増大させ、測定された加熱
部の温度が設定上限温度より低いとき前記加熱装置によ
る加熱量を低下させるように構成されていることと、を
特徴とする。
A third means of the present invention for attaining the above object is a tightening device for tightening an erosion shield on a turbine blade through a brazing filler metal, and heating a part where the turbine blade and the erosion shield are tightened to heat the turbine blade and the erosion shield. In an erosion shield brazing device comprising a heating device for melting a brazing material and joining an erosion shield and a turbine blade, the heating device is partially moved while moving along the portion where the turbine blade and the erosion shield are fastened. A rotating shaft drive device for supporting the turbine blade with its longitudinal axis substantially horizontal and rotating the same about the axis, and supporting the local heating means. Three-way drive that moves parallel to the surface of the turbine blade And that the stage is provided, the 3
A movement control means for interlocking and controlling the direction drive means and the rotary shaft drive device is provided; and a non-contact temperature measurement means for non-contactly measuring the temperature of the heating part heated by the local heating means. A heating control means for controlling the heating device with the output of the non-contact temperature measuring means as an input is provided, and the heating control means is such that the temperature of the heating part measured by the non-contact temperature measuring means is a set lower limit temperature. When the temperature is lower, the heating amount by the heating device is increased, and when the measured temperature of the heating unit is lower than the set upper limit temperature, the heating amount by the heating device is decreased.

【0010】上記の目的を達成する本発明の第4の手段
は、前記第3の手段に記載のタービンブレードエロージ
ョンシールドろう付け装置において、前記締め付け装置
がろう材が溶融した部位を順次付加加圧する可変式加圧
手段を含んでなるものであることと、該可変式加圧手段
は互いに独立に加圧可能な複数個の押圧手段を含んでな
ることと、局部加熱手段の位置を入力としてろう材の溶
融位置を判定し判定された溶融位置に対向する位置の各
押圧手段を付加加圧するように制御する押圧制御手段を
備えてなることと、を特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention for achieving the above object, in the turbine blade erosion shield brazing device according to the third means, the tightening device sequentially applies pressure to the molten portion of the brazing material. The variable pressure means may be included, the variable pressure means may include a plurality of pressure means capable of independently applying pressure, and the position of the local heating means may be used as an input. It is characterized by comprising a pressing control means for judging the melting position of the material and controlling so as to pressurize each pressing means at a position facing the judged melting position.

【0011】上記の目的を達成する本発明の第5の手段
は、上記第1乃至第4のいずれかの手段において、局部
加熱手段が高周波加熱コイルであることを特徴とする。
A fifth means of the present invention for achieving the above object is characterized in that, in any one of the first to fourth means, the local heating means is a high frequency heating coil.

【0012】[0012]

【作用】前記第1の手段によれば、タービンブレードと
エロージョンシールドの接合部は移動しつつ加熱する局
部加熱手段により順次加熱され、タービンブレードの加
熱部分の温度は非接触温度測定手段で測定される。局部
加熱手段の加熱量は、非接触温度測定手段で測定された
加熱部分の温度を入力として加熱制御手段で制御され
る。制御に際しては、加熱部分の温度が設定下限温度よ
り低いときは加熱量が増され、加熱部分の温度が設定上
限温度より高いときは加熱量が低減されるように局部加
熱手段の加熱量が制御されるので、ろう付け部分の熱容
量が加熱部分の位置によって変動しても、所定の温度範
囲に加熱されるように加熱量が増減され、ろう材の溶融
不足や過熱による機械的特性の低下などの欠陥の発生が
避けられる。また、ろう材が溶融した部分のエロージョ
ンシールドが、可変式加圧手段により、付加的にタービ
ンブレードに押圧されるので、溶融したろう材中に気泡
が残存するのを避けることができ、接合部の強度低下が
避けられる。
According to the first means, the joint between the turbine blade and the erosion shield is sequentially heated by the local heating means for heating while moving, and the temperature of the heated portion of the turbine blade is measured by the non-contact temperature measuring means. It The heating amount of the local heating means is controlled by the heating control means with the temperature of the heated portion measured by the non-contact temperature measuring means as an input. In the control, the heating amount of the local heating means is controlled so that the heating amount is increased when the temperature of the heating portion is lower than the set lower limit temperature and is decreased when the temperature of the heating portion is higher than the setting upper limit temperature. Therefore, even if the heat capacity of the brazing part varies depending on the position of the heating part, the amount of heating is increased or decreased so that the brazing part is heated to the specified temperature range, and the mechanical properties deteriorate due to insufficient melting of the brazing material or overheating. The occurrence of defects can be avoided. Further, since the erosion shield of the portion where the brazing material is melted is additionally pressed against the turbine blade by the variable pressurizing means, it is possible to avoid leaving bubbles in the molten brazing material, It is possible to avoid a decrease in strength.

【0013】前記第2の手段によれば、押圧制御手段
が、可変式加圧手段を構成する複数の押圧手段に、局部
加熱手段の位置をもとに順次付加加圧を行わせるので、
ろう材の溶融後直ちに付加加圧が行われ、ろう材が固化
したあとに付加加圧することが避けられる。
According to the second means, the pressing control means causes the plurality of pressing means constituting the variable pressurizing means to sequentially perform additional pressurization based on the position of the local heating means.
Additional pressure is applied immediately after melting the brazing material, avoiding additional pressing after the brazing material has solidified.

【0014】前記第3の手段によれば、移動制御手段に
より、3方向駆動手段と回転軸駆動装置が連動して制御
される。すなわち、タービンブレードの表面が捩じれて
いても、局部加熱手段のタービンブレード長手方向移動
に合わせて、局部加熱手段に対向する位置のタービンブ
レードの表面が局部加熱手段の面に平行になるように、
回転軸駆動装置によりタービンブレードが回転され、か
つタービンブレードの表面と局部加熱手段の面の間の間
隔が所定の間隔を維持するように移動制御手段により3
方向駆動手段が制御される。この結果、局部加熱手段が
タービンブレードの表面に平行に、かつ所定の間隔を保
って移動することになり、加熱温度の制御が容易にな
る。
According to the third means, the movement control means controls the three-way driving means and the rotary shaft driving device in association with each other. That is, even if the surface of the turbine blade is twisted, in accordance with the turbine blade longitudinal movement of the local heating means, so that the surface of the turbine blade at a position facing the local heating means is parallel to the surface of the local heating means,
The turbine blades are rotated by the rotary shaft driving device, and the movement control means sets the distance between the surface of the turbine blades and the surface of the local heating means to be a predetermined distance.
The directional drive means is controlled. As a result, the local heating means moves in parallel with the surface of the turbine blade at a predetermined interval, which facilitates control of the heating temperature.

【0015】前記第4の手段によれば、局部加熱手段の
移動につれ、押圧制御手段は、この局部加熱手段の位置
のろう材が溶融したとみなして、局部加熱手段にタービ
ンブレードを挟んで対向する位置の押圧手段がエロージ
ョンシールドを順次押圧するように制御する。したがっ
てろう材が加熱され溶融が始まると同時に付加的な加圧
が加えられるので、溶融したろう材はただちにエロージ
ョンシールドとタービンブレードの間で薄く延ばされ、
その中に気泡が残存するなどの欠陥の発生が避けられ
る。
According to the fourth means, as the local heating means moves, the pressing control means considers that the brazing material at the position of the local heating means has melted and opposes the local heating means with the turbine blade interposed therebetween. The pressing means at the position to be controlled controls to sequentially press the erosion shield. Therefore, as the brazing filler metal is heated and begins to melt, additional pressure is applied at the same time, so that the molten brazing filler metal is immediately spread thinly between the erosion shield and the turbine blade.
Occurrence of defects such as bubbles remaining therein can be avoided.

【0016】前記第5の手段によれば、局部加熱手段が
高周波を利用した加熱コイルで構成されるので、加熱量
の増減が容易であり、かつ、増減を短時間で行うことが
でき、さらに基本的に加熱手段自体が持つ熱を加熱に利
用するものでないので、熱の増減に対する抵抗がなく、
制御が容易である。
According to the fifth means, since the local heating means is composed of the heating coil utilizing high frequency, the heating amount can be easily increased / decreased and increased / decreased in a short time. Basically, the heat of the heating means itself is not used for heating, so there is no resistance to increase or decrease of heat,
Easy to control.

【0017】[0017]

【実施例】本発明のタービンブレードエロージョンシー
ルドろう付け装置の実施例を、図1、図2、図3、図
4、図5および図6に基づいて説明する。図1は本発明
のエロージョンシールドろう付け装置の実施例の斜視
図、図2、図3は図1に示すタービンブレードのエロー
ジョンシールドを締付けた状態を示す要部斜視図、図4
はタービンブレードエロージョンシールドろう付けの施
工フローチャート、図5は付加加圧機構の説明図であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a turbine blade erosion shield brazing apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5 and 6. FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an erosion shield brazing device of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are perspective views of essential parts showing a state in which the erosion shield of the turbine blade shown in FIG. 1 is tightened.
Is a construction flowchart of turbine blade erosion shield brazing, and FIG. 5 is an explanatory view of an additional pressurizing mechanism.

【0018】図1に示すエロージョンシールドろう付け
装置は、タービンブレード1の長手方向両端部を支持す
る回転軸駆動装置3aと、該回転軸駆動装置3aに支持
され可変式加圧手段を有してなる締付け装置6と、局部
加熱手段である高周波加熱コイル4bと、該高周波加熱
コイル4bを支持しそれを前後方向(Y軸方向)に進退
させるY軸駆動装置3cと、該Y軸駆動装置3cに支持
されて前記高周波加熱コイル4bとともに進退する視覚
カメラ5a,5bと、前記Y軸駆動装置3cを支持しそ
れを上下方向(Z軸方向)に動かすZ軸駆動装置3b
と、該Z軸駆動装置3bを支持しそれを左右方向(X軸
方向)に動かすX軸駆動装置3dと、前記高周波加熱コ
イル4bに高周波電力を供給する高周波電源4aと、該
高周波電源4a,前記回転軸駆動装置3a,前記Y軸駆
動装置3c,Z軸駆動装置3b,X軸駆動装置3d及び
締付け装置6を制御する全体制御装置7と、を含んで構
成されている。全体制御装置7は視覚カメラ5a,5b
の出力信号をも制御のための入力として取り込んでい
て、加熱制御手段、押圧制御手段、及び移動制御手段を
兼ねている。
The erosion shield brazing device shown in FIG. 1 has a rotary shaft driving device 3a for supporting both ends of the turbine blade 1 in the longitudinal direction, and a variable pressurizing means supported by the rotary shaft driving device 3a. A tightening device 6, a high-frequency heating coil 4b that is a local heating means, a Y-axis driving device 3c that supports the high-frequency heating coil 4b and moves it back and forth (Y-axis direction), and the Y-axis driving device 3c. Z-axis drive device 3b that supports the Y-axis drive device 3c and moves it up and down (Z-axis direction) by supporting the visual cameras 5a and 5b that move forward and backward together with the high-frequency heating coil 4b.
An X-axis driving device 3d that supports the Z-axis driving device 3b and moves it in the left-right direction (X-axis direction), a high-frequency power source 4a that supplies high-frequency power to the high-frequency heating coil 4b, and the high-frequency power source 4a, The rotary shaft driving device 3a, the Y-axis driving device 3c, the Z-axis driving device 3b, the X-axis driving device 3d, and the overall control device 7 that controls the tightening device 6 are included. The overall control device 7 includes visual cameras 5a and 5b.
Is also taken in as an input for control, and it also serves as a heating control means, a pressing control means, and a movement control means.

【0019】Z軸駆動装置3b,Y軸駆動装置3c,X
軸駆動装置3dは3方向駆動手段を構成し、回転軸駆動
装置3aとともに全体として3次元駆動装置3を構成し
ている。視覚カメラは、タービンブレード1の局部加熱
部分の上面の温度を非接触で検知する上部視覚カメラ5
aと、局部加熱部分の下面の温度を非接触で検知する下
部視覚カメラ5bとからなり、それぞれ非接触温度測定
機構を備えている。
Z-axis drive unit 3b, Y-axis drive unit 3c, X
The shaft driving device 3d constitutes a three-way driving means, and together with the rotary shaft driving device 3a constitutes a three-dimensional driving device 3 as a whole. The visual camera is an upper visual camera 5 that detects the temperature of the upper surface of the locally heated portion of the turbine blade 1 in a non-contact manner.
a and a lower visual camera 5b that detects the temperature of the lower surface of the locally heated portion in a non-contact manner, each having a non-contact temperature measuring mechanism.

【0020】タービンブレード1は軸線Aを回転軸とす
る回転軸駆動装置3aに、長手方向を軸線Aに合わせほ
ぼ水平になるように位置決め固定され、被接合金属であ
るタービンブレード1とエロージョンシールド2は、図
2,図3に示すように、接合部全体を包括する面積を有
するインサート状のろう材8を介して互いに締め付けら
れる。回転軸駆動装置3aには、ろう材8が溶融しター
ビンブレード1とエロージョンシールド2が接着した部
位を付加加圧する可変式加圧手段を有する電空変換加圧
装置等の締付け装置6が取り付けられている。締め付け
装置6は、図2に示すように、等間隔に配置されたm個
の押圧手段をなす固定治具6aを備えており、この固定
治具6aがタービンブレード先端部(前縁部)のエロー
ジョンシールド2に当接され、エロージョンシールド2
をろう材を介してタービンブレード1に押し付けるよう
にしてある。各固定治具6aは、加熱が開始される側か
ら順に1〜mの番号が与えられ、各独立に異なる力でエ
ロージョンシールド2を押圧することも、同じ力で押圧
することも可能に構成されている。また、固定治具6a
がエロージョンシールド2に当接する部分は二股に分か
れており、S字型に曲がっている接合面(ろう付け面)
にできるだけ垂直に押し付け力を加えることができるよ
うにしてある。
The turbine blade 1 is positioned and fixed to a rotary shaft driving device 3a having an axis A as a rotary axis so that the longitudinal direction thereof is aligned with the axis A so as to be substantially horizontal, and the turbine blade 1 and the erosion shield 2 which are the metals to be welded. As shown in FIGS. 2 and 3, they are fastened to each other via an insert-shaped brazing material 8 having an area covering the entire joint. The rotating shaft drive device 3a is provided with a tightening device 6 such as an electro-pneumatic conversion pressurizing device having a variable pressurizing means for additionally pressurizing a portion where the brazing material 8 is melted and the turbine blade 1 and the erosion shield 2 are adhered. ing. As shown in FIG. 2, the tightening device 6 is provided with fixing jigs 6a forming m pressing means arranged at equal intervals, and the fixing jigs 6a serve as turbine blade tips (front edges). The erosion shield 2 is brought into contact with the erosion shield 2
Is pressed against the turbine blade 1 via the brazing material. Each fixing jig 6a is given a number of 1 to m in order from the side where heating is started, and each fixing jig 6a is configured to be able to independently press the erosion shield 2 with different force or press with the same force. ing. In addition, the fixing jig 6a
The part that comes into contact with the erosion shield 2 is bifurcated and has an S-shaped joining surface (brazing surface)
The pressing force can be applied as vertically as possible.

【0021】高周波電源4aから電力を供給される高周
波加熱コイル4bからなる局部加熱手段は、Y軸駆動装
置3cにY軸方向に進退可能に支持され、図3に示すよ
うにエロージョンシールドろう付け部8の直下に位置決
めされる。高周波加熱コイル4bのX軸方向(タービン
ブレード長手方向)の幅は、本実施例では70mmであ
り、X軸方向に移動しつつろう付け部を下方から加熱す
るようになっている。タービンブレード1の長さは種々
であるが、長いものでは、1mに近い長さがある。な
お、Y軸駆動装置3cには、前述のように、ろう付け時
のタービンブレードの表面温度を測定し、全体制御装置
7にフィードバックさせる非接触温度測定機構を有する
上部視覚カメラ5aが高周波加熱コイル4bと同期連動
するように取り付けてある。
The local heating means composed of the high frequency heating coil 4b supplied with power from the high frequency power source 4a is supported by the Y axis drive unit 3c so as to be movable back and forth in the Y axis direction, and as shown in FIG. 3, the erosion shield brazing section. Positioned immediately below 8. The width of the high-frequency heating coil 4b in the X-axis direction (longitudinal direction of turbine blade) is 70 mm in this embodiment, and the brazing portion is heated from below while moving in the X-axis direction. The turbine blade 1 has various lengths, but a long one has a length close to 1 m. In the Y-axis drive device 3c, as described above, the upper visual camera 5a having a non-contact temperature measurement mechanism that measures the surface temperature of the turbine blade during brazing and feeds it back to the overall control device 7 has a high-frequency heating coil. It is attached so as to synchronize with 4b.

【0022】温度管理は、非接触温度測定手段である視
覚カメラ5の画像処理手段によりなされ、ろう付け部の
温度上昇によって放射される光を検出し、高周波加熱コ
イル4bによるタービンブレード1の加熱部の温度を常
時検知する。検知結果は全体制御装置7に送られ、上部
視覚カメラ5aが検知して出力する実測温度がろう付け
施工温度Taveを基準に適切かどうかが判定され、判定
結果が3次元駆動装置3の送り速度ならびに高周波電源
4aの入力電圧にフィードバックされる。下部視覚カメ
ラ5bの出力は、上部視覚カメラ5aの出力のフィード
バックで行われた温度制御が適切に施工されているかど
うかを確認するのに使用される。なお、本実施例では、
上部視覚カメラを制御用に、下部視覚カメラを確認用
に、それぞれ当てているが、逆でもよい。
The temperature control is performed by the image processing means of the visual camera 5 which is a non-contact temperature measuring means, detects the light radiated by the temperature rise of the brazing portion, and the heating portion of the turbine blade 1 by the high frequency heating coil 4b. The temperature of is always detected. The detection result is sent to the overall control device 7, and it is determined whether or not the measured temperature detected and output by the upper visual camera 5a is appropriate on the basis of the brazing construction temperature Tave, and the determination result is the feed speed of the three-dimensional drive device 3. It is also fed back to the input voltage of the high frequency power supply 4a. The output of the lower visual camera 5b is used to confirm whether the temperature control performed by the feedback of the output of the upper visual camera 5a is properly performed. In this example,
The upper visual camera is used for control and the lower visual camera is used for confirmation, but they may be reversed.

【0023】締付け装置6は、エロージョンシールド2
に均一に荷重がかかるように、エロージョンシールド2
の長手方向線上に等間隔で配置された複数本の固定治具
6aより構成され、加熱開始時にはエロージョンシール
ド2を一定荷重により均一に加圧している。加熱中は、
高周波加熱コイル4bが移動するにつれ、ろう材8が溶
融しタービンブレード1とエロージョンシールド2が接
着した部位を固定治具6aにより順次付加加圧し、ター
ビンブレード1とエロージョンシールド2との密着性を
向上させる。本実施例では、各固定治具6aの直下のろ
う材8が溶融した段階で当該固定治具6aの加圧圧力が
約2倍に増大され、ろう付け終了まで増大された圧力に
維持されるが、各固定治具6aの直下のろう材8が冷却
固化した段階で逐次加圧圧力を低下させるようにしても
よい。ろう付け終了まで増大された圧力に維持する場合
は制御が簡単であるが、各固定治具6aの直下のろう材
8が冷却固化した段階で逐次加圧圧力を低下させるよう
にする場合は、固化の確認をどのようにして行うかによ
り、制御の複雑さが増すことになる。本実施例において
は、全体制御装置7が、各固定治具6aの直下に高周波
加熱コイル4bが来たとき、当該固定治具の加圧圧力を
増加させるように制御する。
The tightening device 6 includes the erosion shield 2
Erosion shield 2 so that the load is evenly applied to the
Is composed of a plurality of fixing jigs 6a arranged at equal intervals on the longitudinal direction line, and the erosion shield 2 is uniformly pressed by a constant load at the start of heating. While heating
As the high-frequency heating coil 4b moves, the fixing jig 6a sequentially applies pressure to the portion where the brazing material 8 melts and the turbine blade 1 and the erosion shield 2 are adhered to improve the adhesion between the turbine blade 1 and the erosion shield 2. Let In this embodiment, the pressure applied to the fixing jig 6a is doubled at the stage where the brazing material 8 immediately below each fixing jig 6a is melted, and is maintained at the increased pressure until the end of brazing. However, the pressurizing pressure may be sequentially reduced at the stage when the brazing material 8 immediately below each fixing jig 6a is cooled and solidified. Control is simple when the increased pressure is maintained until the end of brazing, but when the brazing material 8 immediately below each fixing jig 6a is cooled and solidified, the pressurizing pressure is successively decreased. The complexity of control increases depending on how the confirmation of solidification is performed. In this embodiment, when the high-frequency heating coil 4b comes directly under each fixing jig 6a, the overall control device 7 controls to increase the pressure applied to the fixing jig.

【0024】次に図4を参照してエロージョンシールド
ろう付けの施工フローについて説明する。タービンブレ
ード1は、回転軸駆動装置3aに、その長手方向軸線が
ほぼ水平になるように、長手方向両端部が支持される。
そして自動運転前に、図2に示すように、タービンブレ
ード1の前縁のエロージョン対策を行うべき位置にろう
材を挟んでエロージョンシールド2を配置して位置決め
し、締付け装置6の固定治具6aにより所定の荷重で均
一に加圧する。次に、全軸連動の3次元駆動装置3を手
動操作し、予め曲面形状の被接合金属であるタービンブ
レード1とエロージョンシールド2および高周波加熱コ
イル4bとの間隔lが一定になるように、Y軸駆動装置
3cに装着されている高周波加熱コイル4bをエロージ
ョンシールド2の長手方向に移動させるとともに回転軸
駆動装置3aによってタービンブレード1を回転させ、
全体制御装置7にティーチングデータを設定する(手順
401)。
Next, the construction flow of erosion shield brazing will be described with reference to FIG. Both ends of the turbine blade 1 in the longitudinal direction are supported by the rotary shaft driving device 3a such that the longitudinal axis of the turbine blade 1 is substantially horizontal.
Before the automatic operation, as shown in FIG. 2, the erosion shield 2 is arranged and positioned by sandwiching the brazing material at the position where the countermeasure for erosion of the front edge of the turbine blade 1 should be taken, and the fixing jig 6a of the tightening device 6 is positioned. To evenly pressurize with a predetermined load. Next, the all-axis interlocking three-dimensional driving device 3 is manually operated so that the interval l between the turbine blade 1 which is a curved metal to be welded, the erosion shield 2 and the high frequency heating coil 4b becomes constant in advance. The high-frequency heating coil 4b attached to the shaft driving device 3c is moved in the longitudinal direction of the erosion shield 2, and the turbine blade 1 is rotated by the rotation shaft driving device 3a.
Teaching data is set in the overall control device 7 (step 401).

【0025】ティーチングデータを設定したら、高周波
加熱コイル4bをエロージョンシールドろう付け部の長
手方向端部(タービンブレード1のつけ根側もしくは先
端側)直下に位置決めする。この状態で操作者は全体制
御装置7に自動運転開始を指示し、装置の自動運転が開
始される。
After setting the teaching data, the high-frequency heating coil 4b is positioned immediately below the longitudinal end portion (root side or tip side of the turbine blade 1) of the erosion shield brazing portion. In this state, the operator instructs the general control device 7 to start automatic operation, and the automatic operation of the device is started.

【0026】まず全体制御装置7より加熱信号が出さ
れ、高周波電源4aより供給される高周波加熱コイル4
bにより加熱が開始される(手順402)。加熱開始に
合わせて視覚カメラ5a,5bによるろう付け部の温度
検知が開始される。視覚カメラ5a,5bは高周波加熱
コイル4bにより加熱される位置のタービンブレードの
表面温度を検知するように配置されている。加熱開始位
置のろう付け部(タービンブレード)が昇温し、視覚カ
メラ5aが検知した温度がろう付け設定温度Taveに達
したら(手順403)、全体制御装置7は、3次元駆動
装置3に高周波加熱コイル4b移動命令を出す。移動命
令は、前記ティーチングデータに基づいて、3次元駆動
装置3を構成する回転軸駆動装置3a,Z軸駆動装置3
b,Y軸駆動装置3c,X軸駆動装置3dにそれぞれ与
えられ、高周波加熱コイル4bはタービンブレード1の
被加熱面との間隔を一定に保ちながら該被加熱面と平行
する面内を移動する(手順404)。本実施例において
は、高周波加熱コイル4bは連続的に移動するが、停止
する間隔を高周波加熱コイル4bの加熱幅の1/10以
下に小さくすれば断続的な移動でも差し支えない。ま
た、タービンブレード1のねじれ角の変化に追従するた
めに、高周波加熱コイル4bのX軸方向移動に伴って回
転軸駆動装置3aによりタービンブレード1が軸線Aの
周りに回転されるが、タービンブレード1を回転させる
代わりに、Y軸駆動装置3cの水平面となす角度を変化
させ、タービンブレード1のねじれ角の変化に追従する
ようにしてもよい。
First, a heating signal is output from the overall control device 7, and the high frequency heating coil 4 supplied from the high frequency power source 4a is supplied.
Heating is started by b (procedure 402). When the heating is started, the temperature detection of the brazing part by the visual cameras 5a and 5b is started. The visual cameras 5a and 5b are arranged so as to detect the surface temperature of the turbine blade at the position heated by the high frequency heating coil 4b. When the brazing part (turbine blade) at the heating start position rises in temperature and the temperature detected by the visual camera 5a reaches the brazing set temperature Tave (procedure 403), the overall control device 7 causes the three-dimensional drive device 3 to generate high frequency waves. A heating coil 4b movement command is issued. The movement command is based on the teaching data, and the rotary shaft driving device 3a and the Z-axis driving device 3 that constitute the three-dimensional driving device 3 are used.
b, Y-axis driving device 3c, and X-axis driving device 3d, respectively, and the high-frequency heating coil 4b moves in a plane parallel to the heated surface of the turbine blade 1 while keeping a constant distance from the heated surface. (Procedure 404). In the present embodiment, the high-frequency heating coil 4b moves continuously, but intermittent movement may be possible if the stop interval is reduced to 1/10 or less of the heating width of the high-frequency heating coil 4b. Further, in order to follow the change in the twist angle of the turbine blade 1, the turbine blade 1 is rotated around the axis A by the rotary shaft driving device 3a as the high-frequency heating coil 4b moves in the X-axis direction. Instead of rotating 1, the angle formed with the horizontal plane of the Y-axis drive device 3c may be changed so as to follow the change in the twist angle of the turbine blade 1.

【0027】高周波加熱コイル4bの移動中は、エロー
ジョンシールド2の加熱部直上で常時温度管理する上部
視覚カメラ5aにより加熱温度Tの測定が行われ(手順
405)、全体制御装置7により、ろう付け設定上限温
度Tmaxと加熱温度Tの比較が行われる(手順40
6)。比較の結果、T≧Tmaxが検出された場合には全
体制御装置7より過剰加熱信号が出力され、3次元駆動
装置3の設定送り速度の高速化もしくは高周波電源4a
から送られる加熱用電力量の抑制が行われ(手順40
7)、次いで手順408に進む。手順406での比較の
結果、T<Tmaxが検出されたら手順408に進む。手
順408では、ろう付け設定下限温度Tminと加熱温度
Tの比較が行われ、Tmin≧Tが検出された場合には全
体制御装置7より加熱不足信号が出力され、3次元駆動
装置3の設定送り速度の低速化もしくは高周波電源4a
から送られる加熱用電力量の増加が行われ(409)た
のち、手順413に進む。手順408でTmin<Tが検
出された場合にはそのまま手順413に進む。
While the high-frequency heating coil 4b is moving, the heating temperature T is measured by the upper visual camera 5a which constantly controls the temperature immediately above the heating portion of the erosion shield 2 (step 405), and the overall control device 7 brazes it. The set upper limit temperature Tmax and the heating temperature T are compared (step 40).
6). If T ≧ Tmax is detected as a result of comparison, an overheating signal is output from the overall control device 7 to increase the set feed speed of the three-dimensional drive device 3 or the high frequency power supply 4a.
The heating electric power sent from the
7), then go to step 408. As a result of the comparison in step 406, if T <Tmax is detected, the process proceeds to step 408. In step 408, the brazing setting lower limit temperature Tmin is compared with the heating temperature T, and if Tmin ≧ T is detected, a heating insufficient signal is output from the overall control device 7 and the setting feed of the three-dimensional drive device 3 is performed. Reduced speed or high frequency power supply 4a
After the amount of heating power sent from is increased (409), the process proceeds to step 413. When Tmin <T is detected in step 408, the process directly proceeds to step 413.

【0028】下部視覚カメラ5bは、サブの温度制御と
して、上部視覚カメラ5aとは別に単独で加熱時最も加
熱され易い部位の温度を検知し、上記視覚カメラ5aか
らフィードバックされたデータによる温度制御が正確に
実施されているかどうかを確認するために用いられる。
下部視覚カメラ5bが検出した温度が予め設定された温
度範囲を逸脱した場合は、全体制御装置7は警報を出力
し、操作者の注意を喚起する。この温度制御はろう付け
が終了するまで繰り返される。
As a sub temperature control, the lower visual camera 5b independently detects the temperature of the portion that is most easily heated during heating separately from the upper visual camera 5a, and the temperature control based on the data fed back from the visual camera 5a is performed. It is used to confirm that it is being carried out correctly.
When the temperature detected by the lower visual camera 5b deviates from the preset temperature range, the overall control device 7 outputs an alarm and calls the operator's attention. This temperature control is repeated until the brazing is completed.

【0029】また、高周波加熱コイル4bの移動が開始
されると、全体制御装置7は、加熱開始点からの高周波
加熱コイル4bの移動距離Lを所定の時間間隔でサンプ
リングし(手順410)、得られた加熱開始点からの各
固定治具6aの距離LN(N=1〜m,1〜mは固定治
具6aの番号で加熱開始位置に近い方から順に付番され
ている)を比較する(手順411)。図5に示すよう
に、高周波加熱コイル4bの移動距離Lが距離LNのう
ちのどれかより大きくなると、全体制御装置7は、締付
け装置6に信号を送り、該当する固定治具6aは、高周
波加熱コイル4bの加熱開始時点での均一加圧していた
状態の押圧力Paから2次的に付加加圧してPbとし、ろ
う付けが終了するまでその加圧圧力Pbを維持する(手
順412)。図6の(a)は加熱開始時点、つまり移動
距離LがLo(=0)での固定治具6aの押圧力の状態
を、図6の(b)は、高周波加熱コイル4b移動中の固
定治具6aの押圧力の分布状態を、それぞれ示し、図6
の(c)は、加熱終了時点での固定治具6aの押圧力の
分布状態を示したものである。手順412が済んだら手
順413に進み、ろう付けが終了したかどうかが全体制
御装置7により判断される。また、手順411の比較
で、新たに、移動距離Lより距離LNが小さくなった固
定治具6aがない場合は、直接、手順413に進む。手
順413の判断の結果、ろう付けがまだ終了していない
場合は手順404に戻り、上述の手順がろう付けが終了
するまで所定の時間間隔で繰り返される。手順413で
ろう付け範囲全域が加熱終了と判断されたら、完了信号
が出され、高周波加熱コイル4bの移動および加熱が停
止される。
When the movement of the high frequency heating coil 4b is started, the overall control device 7 samples the moving distance L of the high frequency heating coil 4b from the heating start point at a predetermined time interval (procedure 410) and obtains it. Compare the distance L N of each fixing jig 6a from the heating start point (N = 1 to m, 1 to m are numbers of the fixing jig 6a and are sequentially numbered from the side closer to the heating start position) (Procedure 411). As shown in FIG. 5, when the moving distance L of the high frequency heating coil 4b becomes larger than any one of the distances L N , the overall control device 7 sends a signal to the tightening device 6, and the corresponding fixing jig 6a is The pressing force Pa in the state of being uniformly pressed at the time of starting heating of the high-frequency heating coil 4b is secondarily additionally pressurized to Pb, and the pressing pressure Pb is maintained until brazing is completed (step 412). . 6A shows the state of pressing force of the fixing jig 6a at the start of heating, that is, when the moving distance L is Lo (= 0), and FIG. 6B shows the state when the high frequency heating coil 4b is fixed. The distribution of the pressing force of the jig 6a is shown in FIG.
(C) shows the distribution of the pressing force of the fixing jig 6a at the end of heating. After step 412 is completed, the procedure proceeds to step 413, and the overall control device 7 determines whether or not brazing is completed. Further, in the comparison of step 411, if there is no new fixing jig 6a whose distance L N is smaller than the moving distance L, the process directly proceeds to step 413. If the result of determination in step 413 is that brazing has not ended, the procedure returns to step 404, and the above procedure is repeated at predetermined time intervals until brazing ends. When it is determined in step 413 that the entire brazing area has been heated, a completion signal is output and the movement and heating of the high frequency heating coil 4b are stopped.

【0030】本実施例によれば、過剰加熱によるタービ
ンブレード材の機械的特性の低下及び加熱不足によるろ
う材の未溶着の発生が無くなり、施工温度管理が容易に
行える、加熱によるエロージョンシールドの浮き上がり
が防止されろう材溶融時に発生する気泡の残存が無くな
り品質および信頼性の向上が図れる、多品種あるねじれ
形状のエロージョンシールドに対し同一条件で施工可能
である、などの効果が得られる。
According to the present embodiment, the deterioration of the mechanical properties of the turbine blade material due to overheating and the occurrence of unwelding of the brazing material due to insufficient heating are eliminated, and the construction temperature can be easily controlled, and the erosion shield rises due to heating. The effect of being able to be applied under the same conditions to various types of erosion shields having a twisted shape can be obtained by preventing the occurrence of bubbles remaining during melting of the brazing material, improving quality and reliability.

【0031】上記実施例においては、高周波加熱コイル
4bの移動は、あらかじめ全体制御装置7に設定された
ティーチングデータに基づいて行われるが、高周波加熱
コイル4bにタービンブレード1の表面との間隔を検知
する近接センサを設けておき、この近接センサの信号を
もとに3次元駆動装置3を駆動するようにしてもよい。
In the above embodiment, the high frequency heating coil 4b is moved based on the teaching data preset in the overall controller 7, but the high frequency heating coil 4b detects the distance from the surface of the turbine blade 1. A proximity sensor may be provided, and the three-dimensional drive device 3 may be driven based on the signal from the proximity sensor.

【0032】[0032]

【発明の効果】請求項1に記載の本発明によれば、局部
加熱手段を移動させつつ加熱し、なお非接触温度測定手
段を用いて加熱温度制御を行うことにより、過剰加熱に
よるタービンブレード材の機械的特性の損失及び加熱不
足によるろう材の未溶着の発生が無くなり施工温度管理
が容易に行える、ろう材が溶融しタービンブレードとエ
ロージョンシールドが接着した部位を付加加圧すること
により、加熱によるエロージョンシールドの浮き上がり
防止およびろう材溶融時に発生する気泡の残存が無くな
り品質および信頼性の向上が図れるなどの効果が得られ
る。
According to the present invention as set forth in claim 1, the turbine blade material is overheated by heating while moving the local heating means and controlling the heating temperature by using the non-contact temperature measuring means. Since the occurrence of unwelded brazing filler metal due to loss of mechanical properties and insufficient heating can be done easily, construction temperature control can be performed easily.By applying additional pressure to the portion where the brazing filler metal melts and the turbine blade and erosion shield adhere, Effects such as prevention of floating of the erosion shield and elimination of air bubbles generated during melting of the brazing material and improvement of quality and reliability can be obtained.

【0033】請求項2に記載の本発明によれば、請求項
1に記載の発明による効果に加え、可変式加圧手段が互
いに独立に加圧可能な複数個の押圧手段で構成され、ろ
う材が溶融した部分を順次付加的に加圧する押圧制御手
段が設けられたので、エロージョンシールドの浮き上が
り防止およびろう材溶融時に発生する気泡の残存防止が
さらに確実になるなどの効果が得られる。
According to the present invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the variable pressurizing means is composed of a plurality of pressurizing means which can pressurize independently of each other. Since the pressing control means for sequentially and additionally applying pressure to the melted portion of the material is provided, it is possible to further prevent the floating of the erosion shield and the prevention of residual bubbles generated during melting of the brazing material.

【0034】請求項3に記載の発明に依れば、局部加熱
手段をタービンブレードの表面に平行に移動させつつ加
熱することができ多品種あるねじれ形状のエロージョン
シールドに対し同一条件で施工可能である、非接触温度
測定手段を用いて加熱温度制御を行うことにより、過剰
加熱によるタービンブレード材の機械的特性の損失及び
加熱不足によるろう材の未溶着の発生が無くなり施工温
度管理が容易に行える、などの効果が得られる。
According to the third aspect of the present invention, the local heating means can be heated while moving in parallel with the surface of the turbine blade, and can be applied under the same conditions to various kinds of twisted erosion shields. By controlling the heating temperature using a non-contact temperature measuring means, the loss of mechanical properties of the turbine blade material due to overheating and the occurrence of unwelded brazing material due to insufficient heating can be eliminated and the construction temperature can be easily controlled. , Etc. can be obtained.

【0035】請求項4に記載の発明によれば、請求項3
に記載の発明による効果に加え、可変式加圧手段が互い
に独立に加圧可能な複数個の押圧手段で構成され、ろう
材が溶融した部分を順次付加的に加圧する押圧制御手段
が設けられたので、エロージョンシールドの浮き上がり
防止およびろう材溶融時に発生する気泡の残存防止がさ
らに確実になるなどの効果が得られる。
According to the invention of claim 4, claim 3
In addition to the effect according to the invention described in (1), the variable pressurizing means is composed of a plurality of pressurizing means that can pressurize independently of each other, and the press control means for sequentially and additionally pressurizing the molten portion of the brazing filler metal is provided. Therefore, it is possible to further prevent the floating of the erosion shield and the remaining of the bubbles generated when the brazing material is melted.

【0036】請求項5に記載の発明によれば、請求項1
乃至4に記載の発明による効果に加え、加熱量の増減が
容易であり、かつ制御に対する応答が早く、加熱量の制
御が容易である。
According to the invention of claim 5, claim 1
In addition to the effects of the invention described in any one of 4 to 4, the heating amount can be easily increased and decreased, the response to the control is quick, and the heating amount can be easily controlled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のエロージョンシールドろう付け装置の
実施例の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of an erosion shield brazing device of the present invention.

【図2】図1に示すタービンブレードのエロージョンシ
ールドを締め付けた状態を示す要部斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of relevant parts showing a state in which an erosion shield of the turbine blade shown in FIG. 1 is tightened.

【図3】図2同様図1に示すタービンブレードのエロー
ジョンシールドを締め付けた状態を示す要部斜視図であ
る。
3 is a perspective view of an essential part showing a state in which an erosion shield of the turbine blade shown in FIG. 1 is tightened as in FIG. 2.

【図4】本発明のエロージョンシールドろう付けの施工
フローチャートである。
FIG. 4 is a construction flowchart of erosion shield brazing of the present invention.

【図5】図1に示す実施例の部分を説明する斜視図であ
る。
5 is a perspective view for explaining a part of the embodiment shown in FIG.

【図6】付加加圧の位置と高周波加熱コイル移動距離の
関係を説明する概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the relationship between the position of additional pressurization and the moving distance of the high frequency heating coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 タービンブレード 2 エロージョ
ンシールド 3 3次元駆動装置 3a 回転軸駆
動装置 3b Z軸駆動装置 3c Y軸駆動
装置 3d X軸駆動装置 4 加熱源 4a 高周波電源 4b 高周波加
熱コイル 5a 上部視覚カメラ 5b 下部視覚
カメラ 6 締付け装置 6a 固定治具 7 全体制御装置 8 ろう材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 turbine blade 2 erosion shield 3 three-dimensional drive 3a rotary axis drive 3b Z axis drive 3c Y axis drive 3d X axis drive 4 heating source 4a high frequency power supply 4b high frequency heating coil 5a upper visual camera 5b lower visual camera 6 Tightening device 6a Fixing jig 7 Overall control device 8 Brazing material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F04D 29/38 G (72)発明者 飯塚 正美 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location F04D 29/38 G (72) Inventor Masami Iizuka 502 Kintatemachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. Inside the mechanical laboratory

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タービンブレードにろう材を介してエロ
ージョンシールドを締め付ける締め付け装置と、該ター
ビンブレードとエロージョンシールドが締め付けられた
部分を加熱して前記ろう材を溶融しエロージョンシール
ドとタービンブレードを接合させる加熱装置とを含んで
なるエロージョンシールドろう付け装置において、 前記加熱装置が前記タービンブレードとエロージョンシ
ールドが締め付けられた部分に沿って移動しつつ部分的
に加熱する局部加熱手段を含んでなることと、 前記締め付け装置がろう材が溶融した部位を順次付加加
圧する可変式加圧手段を含んでなるものであることと、 前記局部加熱手段で加熱された加熱部の温度を非接触で
測定する非接触温度測定手段と該非接触温度測定手段の
出力を入力として前記加熱装置を制御する加熱制御手段
を有することと、 該加熱制御手段は非接触温度測定手段で測定された加熱
部の温度が設定下限温度より低いとき前記加熱装置によ
る加熱量を増大させ、測定された加熱部の温度が設定上
限温度より低いとき前記加熱装置による加熱量を低下さ
せるように構成されていることと、を特徴とするタービ
ンブレードエロージョンシールドろう付け装置。
1. A tightening device for tightening an erosion shield on a turbine blade through a brazing material, and a portion where the turbine blade and the erosion shield are tightened to heat the brazing material to bond the erosion shield and the turbine blade. In an erosion shield brazing device comprising a heating device, the heating device comprises a local heating means for partially heating while moving along the portion where the turbine blade and the erosion shield are clamped, The tightening device includes variable pressurizing means for sequentially applying additional pressure to the melted portion of the brazing filler metal, and non-contact for measuring the temperature of the heating portion heated by the local heating means in a non-contact manner. The heating device with the outputs of the temperature measuring means and the non-contact temperature measuring means as inputs A heating control means for controlling the heating amount, the heating control means increasing the amount of heating by the heating device when the temperature of the heating part measured by the non-contact temperature measuring means is lower than the set lower limit temperature, A turbine blade erosion shield brazing device, which is configured to reduce the amount of heating by the heating device when the temperature of the part is lower than a set upper limit temperature.
【請求項2】 可変式加圧手段は互いに独立に加圧可能
な複数個の押圧手段を含んでなり、局部加熱手段の位置
を入力としてろう材の溶融位置を判定し判定された溶融
位置に対向する位置の各押圧手段を付加加圧するように
制御する押圧制御手段を備えてなることを特徴とする請
求項1に記載のタービンブレードエロージョンシールド
ろう付け装置。
2. The variable pressurizing means comprises a plurality of pressurizing means that can pressurize independently of each other, and determines the melting position of the brazing material by inputting the position of the local heating means to the determined melting position. 2. The turbine blade erosion shield brazing apparatus according to claim 1, further comprising a pressing control unit that controls each pressing unit at an opposing position so as to apply additional pressure.
【請求項3】 タービンブレードにろう材を介してエロ
ージョンシールドを締め付ける締め付け装置と、該ター
ビンブレードとエロージョンシールドが締め付けられた
部分を加熱して前記ろう材を溶融しエロージョンシール
ドとタービンブレードを接合させる加熱装置とを含んで
なるエロージョンシールドろう付け装置において、 前記加熱装置が前記タービンブレードとエロージョンシ
ールドが締め付けられた部分に沿って移動しつつ部分的
に加熱する局部加熱手段を含んでなることと、 タービンブレードをその長手方向軸線をほぼ水平にして
支持するとともに該軸線の周りに回転させる回転軸駆動
装置と、前記局部加熱手段を支持して前記タービンブレ
ードの表面に平行に移動させる3方向駆動手段とが設け
られていることと、 該3方向駆動手段と前記回転軸駆動装置を連動させて制
御する移動制御手段が設けられていることと、 前記局部加熱手段で加熱された加熱部の温度を非接触で
測定する非接触温度測定手段と該非接触温度測定手段の
出力を入力として前記加熱装置を制御する加熱制御手段
が設けられていることと、 該加熱制御手段は前記非接触温度測定手段で測定された
加熱部の温度が設定下限温度より低いとき前記加熱装置
による加熱量を増大させ、測定された加熱部の温度が設
定上限温度より低いとき前記加熱装置による加熱量を低
下させるように構成されていることと、を特徴とするタ
ービンブレードエロージョンシールドろう付け装置。
3. A tightening device for tightening an erosion shield on a turbine blade via a brazing filler metal, and a portion where the turbine blade and the erosion shield are clamped is heated to melt the brazing filler metal to bond the erosion shield and the turbine blade. In an erosion shield brazing device comprising a heating device, the heating device comprises a local heating means for partially heating while moving along the portion where the turbine blade and the erosion shield are clamped, A rotary shaft drive for supporting the turbine blade with its longitudinal axis substantially horizontal and rotating about the axis, and a three-way drive means for supporting the local heating means and moving them in parallel to the surface of the turbine blade. Is provided, and the three-direction drive A moving control means for controlling the moving means and the rotary shaft driving device in an interlocking manner, and a non-contact temperature measuring means for measuring the temperature of the heating part heated by the local heating means in a non-contact manner, The heating control means is provided for controlling the heating device by using the output of the contact temperature measuring means as an input, and the heating control means is such that the temperature of the heating portion measured by the non-contact temperature measuring means is lower than a set lower limit temperature. When the temperature is low, the heating amount by the heating device is increased, and when the measured temperature of the heating unit is lower than the set upper limit temperature, the heating amount by the heating device is decreased, and the turbine blade is characterized in that Erosion shield brazing device.
【請求項4】 前記締め付け装置がろう材が溶融した部
位を順次付加加圧する可変式加圧手段を含んでなるもの
であることと、 該可変式加圧手段は互いに独立に加圧可能な複数個の押
圧手段を含んでなることと、 局部加熱手段の位置を入力としてろう材の溶融位置を判
定し判定された溶融位置に対向する位置の各押圧手段を
付加加圧するように制御する押圧制御手段を備えてなる
ことと、を特徴とする請求項3に記載のタービンブレー
ドエロージョンシールドろう付け装置。
4. The tightening device comprises variable pressure means for sequentially applying pressure to the molten portion of the brazing material, and the variable pressure means is a plurality of pressure means that can independently apply pressure to each other. Including the individual pressing means, the position of the local heating means is used as an input to determine the melting position of the brazing material, and the pressing control is performed to apply additional pressure to each pressing means at a position opposite to the determined melting position. 4. A turbine blade erosion shield brazing apparatus according to claim 3, comprising means.
【請求項5】 局部加熱手段が高周波加熱コイルである
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のタ
ービンブレードエロージョンシールドろう付け装置。
5. The turbine blade erosion shield brazing device according to claim 1, wherein the local heating means is a high frequency heating coil.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019054103A1 (en) * 2017-09-15 2019-03-21 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Application jig and method for manufacturing rotor blades

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