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JP5729645B2 - Unbalance correction method for rotating body - Google Patents
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JP5729645B2 - Unbalance correction method for rotating body - Google Patents

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Description

本発明は、回転体の除去対象部を部分的に切削除去してアンバランス量を低減する回転体のアンバランス修正加工方法に関する。   The present invention relates to an unbalance correction processing method for a rotating body that cuts and removes a portion to be removed of the rotating body to reduce an unbalance amount.

図1は、回転機械の構成例であり、この例において、回転機械は過給機である。
この図において、回転体41は、コンプレッサ翼43、タービン翼45、および、両者を結合する回転軸47を有する。また、図1において、ナット49が、回転体41の軸方向端部に螺合しており、ナット49を締めつけることで、コンプレッサ翼43を回転軸47に締結している。
FIG. 1 is a configuration example of a rotating machine. In this example, the rotating machine is a supercharger.
In this figure, the rotating body 41 has a compressor blade 43, a turbine blade 45, and a rotating shaft 47 that couples both. In FIG. 1, a nut 49 is screwed into the axial end of the rotating body 41, and the compressor blade 43 is fastened to the rotating shaft 47 by tightening the nut 49.

従来のアンバランス修正では、回転体41のアンバランスを計測し、アンバランスが存在する周方向位置(回転体の中心軸周りの方向に関する位置)において、アンバランスの大きさに相当する量だけ、回転体41における除去対象部(例えばナット49)を部分的に切削していた。   In the conventional unbalance correction, the unbalance of the rotating body 41 is measured, and at the circumferential position where the unbalance exists (position related to the direction around the central axis of the rotating body), an amount corresponding to the size of the unbalance, The removal target part (for example, nut 49) in the rotating body 41 was partially cut.

なお、本願の先行技術文献として、下記の特許文献1、2がある。
特許文献1においては、回転軸の他端に、ロータディスクを固定し、このロータディスクを削ることで、回転体のアンバランスを修正している。
特許文献2には、アンバランスの計測方法が記載されている。
In addition, there exist the following patent documents 1 and 2 as a prior art document of this application.
In Patent Document 1, the rotor disk is fixed to the other end of the rotating shaft, and the rotor disk is shaved to correct the unbalance of the rotating body.
Patent Document 2 describes an unbalance measurement method.

特開2006−022771号公報、「ターボ分子ポンプ」JP 2006-022771 A, “Turbo Molecular Pump” 特開2010−048588号公報、「回転体のアンバランス量算出方法及び装置」JP 2010-048588 A, “Method and apparatus for calculating unbalance amount of rotating body”

図1において、コンプレッサ翼43は、複数の翼部43aとこれを周方向に結合する翼結合部43bとからなる。翼結合部43bのうち、軸方向から見て翼部43aと重ならない領域を「水かき部」と呼ぶ。   In FIG. 1, the compressor blade 43 includes a plurality of blade portions 43a and a blade coupling portion 43b that couples the blade portions 43a in the circumferential direction. A region of the blade coupling portion 43b that does not overlap the blade portion 43a when viewed from the axial direction is referred to as a “water web portion”.

コンプレッサ翼43を部分的に切削除去してアンバランス量を修正する場合、コンプレッサ翼43の「水かき部」を除去対象部とすることができる。
しかし、水かき部は、翼部43aの間に位置するため、切削除去できる位置が限定される。また、水かき部の肉厚(軸方向の厚さ)は薄いため、1箇所について切削できる最大量(質量)が制限される。
When the unbalance amount is corrected by partially removing the compressor blade 43 by cutting, the “water web portion” of the compressor blade 43 can be the removal target portion.
However, since the webbed part is located between the wing parts 43a, the position where cutting and removal can be performed is limited. Moreover, since the thickness (axial thickness) of a web part is thin, the maximum amount (mass) which can be cut about one place is restrict | limited.

そのため、回転体のアンバランス計測の結果、修正すべきアンバランス量が、1箇所について切削できる最大量を超える場合に、アンバランス量の修正ができない問題点があった。   Therefore, as a result of the unbalance measurement of the rotating body, there is a problem that the unbalance amount cannot be corrected when the unbalance amount to be corrected exceeds the maximum amount that can be cut at one place.

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、アンバランス量が1箇所について切削できる最大量を超えた場合であっても、アンバランス量の修正ができる回転体のアンバランス修正加工方法を提供することにある。   The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide a rotating body unbalance correction processing method capable of correcting an unbalance amount even when the unbalance amount exceeds a maximum amount that can be cut at one place.

本発明によれば、回転体の除去対象部を部分的に切削除去してアンバランス量を低減する回転体のアンバランス修正加工方法であって、
(A)前記回転体の除去対象部に、周方向に一定の角度を隔てた複数の切削除去部を設定し、
(B)前記回転体のアンバランスの量と方位を示すアンバランスベクトルを計測し、
(C)前記アンバランスベクトルをその方位の両側に位置する1対の切削除去部における分割ベクトルに分割し、
(D)前記各分割ベクトルに相当するアンバランス量が対応する切削除去部について切削除去できる最大量を超える場合に、前記分割ベクトルの全体をその方位の両側に位置する1対の切削除去部における分割ベクトルに再分割し、
(E)前記再分割を、各分割ベクトルに相当するアンバランス量の全てが対応する切削除去部について切削除去できる最大量以下になるまで繰り返し、
(F)前記各分割ベクトルに相当する複数の切削除去部をそれぞれのアンバランス量で切削除去する、ことを特徴とする回転体アンバランス修正加工方法が提供される。
According to the present invention, there is an unbalance correction processing method for a rotating body that cuts and removes a portion to be removed of the rotating body to reduce an unbalance amount,
(A) Set a plurality of cutting removal parts at a certain angle in the circumferential direction in the removal target part of the rotating body,
(B) Measure an unbalance vector indicating the amount and orientation of the unbalance of the rotating body,
(C) dividing the unbalance vector into divided vectors in a pair of cutting removal portions located on both sides of the orientation;
(D) When the unbalance amount corresponding to each of the divided vectors exceeds the maximum amount that can be cut and removed with respect to the corresponding cut and removed portion, the entire divided vector in the pair of cut and removed portions located on both sides of the direction Subdivide into split vectors,
(E) Repeat the re-division until all of the unbalance amounts corresponding to the division vectors are equal to or less than the maximum amount that can be removed with respect to the corresponding cut-off portion,
(F) wherein a plurality of cutting and removing portions corresponding to the respective split vector cutting and removing the respective unbalance amount, the unbalance correction processing method of the rotating body, characterized in that there is provided.

本発明の実施形態によれば、前記再分割において、
前記各分割ベクトルの総和が前記回転体の前記アンバランスベクトルと一致し、
前記各切削除去部における切削除去量の累積が1箇所について切削除去できる最大量以下であることを条件として、
前記各分割ベクトルに相当するアンバランス量の総和を最小にする最小化問題を、逐次2次計画法で解く。
According to an embodiment of the present invention, in the subdivision,
Wherein the sum of the split vector coincides with the unbalance vector of the rotating body,
On the condition that the cumulative amount of cutting removal in each cutting removal part is not more than the maximum amount that can be cut and removed for one place,
The minimization problem that minimizes the sum of the unbalance amounts corresponding to the respective divided vectors is sequentially solved by quadratic programming.

上記本発明の方法によれば、回転体のアンバランスの量と方位を示すアンバランスベクトルをその方位の両側に位置する1対の切削除去部における分割ベクトルに分割するので、回転体のアンバランス量が1箇所について切削できる最大量を超えた場合であっても、その方位の両側に位置する1対の切削除去部をそれぞれのアンバランス量で切削除去することにより、回転体のアンバランス量の修正ができる。   According to the method of the present invention, the unbalance vector indicating the amount and orientation of the unbalance of the rotating body is divided into the divided vectors in the pair of cutting removal portions located on both sides of the orientation. Even when the amount exceeds the maximum amount that can be cut at one place, the unbalance amount of the rotating body is obtained by cutting and removing the pair of cutting removal portions located on both sides of the azimuth with the respective unbalance amounts. Can be corrected.

また、前記1対の分割ベクトルに相当するアンバランス量が対応する切削除去部について切削除去できる最大量を超える場合でも、その分割ベクトルをその方位の両側に位置する1対の切削除去部における分割ベクトルに再分割し、各分割ベクトルに相当するアンバランス量が対応する切削除去部について切削除去できる最大量以下になるまで再分割を繰り返すので、3箇所以上の切削除去部をそれぞれのアンバランス量で切削除去することにより、より大きなアンバランス量の修正が可能となる。   In addition, even when the unbalance amount corresponding to the pair of divided vectors exceeds the maximum amount that can be cut and removed with respect to the corresponding cut and removed portion, the divided vector is divided at the pair of cut and removed portions located on both sides of the direction. Subdivision is repeated until the unbalanced amount corresponding to each divided vector is equal to or less than the maximum amount that can be removed with respect to the corresponding cutout removal portion. By removing by cutting, a larger unbalance amount can be corrected.

また、各分割ベクトルに相当するアンバランス量は、対応する切削除去部について切削除去できる最大量以下になるように設定するので、アンバランス計測と切削除去を繰り返す場合でも、同一の切削除去部における切削量を前回の切削量を含めて演算するため、複数回の切削が可能である。
In addition, since the unbalance amount corresponding to each divided vector is set to be equal to or less than the maximum amount that can be cut and removed for the corresponding cut and removed portion, even when unbalance measurement and cutting and removal are repeated, Since the cutting amount is calculated including the previous cutting amount, multiple cuttings are possible.

回転機械の一例としての過給機を示す概略図である。It is the schematic which shows the supercharger as an example of a rotary machine. 本発明の方法を適用するバランス修正装置の構成図である。It is a block diagram of the balance correction apparatus to which the method of this invention is applied. 本発明によるアンバランス修正加工方法の全体フロー図である。It is a whole flowchart of the imbalance correction processing method by this invention. 本発明によるアンバランス修正加工方法の模式図である。It is a schematic diagram of the unbalance correction processing method by this invention.

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図2は、本発明の方法を適用するバランス修正装置の構成図である。
このバランス修正装置10は、回転機械3に設けられた回転体5の回転翼5aを部分的に除去(この例では切削)することで、回転体5に存在するアンバランスを修正する装置である。
FIG. 2 is a block diagram of a balance correction apparatus to which the method of the present invention is applied.
The balance correcting device 10 is a device that corrects an unbalance existing in the rotating body 5 by partially removing (cutting in this example) the rotating blades 5 a of the rotating body 5 provided in the rotating machine 3. .

なお、以下において、回転体5の中心軸C周りの方向を単に周方向といい、当該中心軸Cに対する半径方向を単に半径方向といい、当該中心軸Cと平行な方向を単に軸方向という。   In the following, the direction around the central axis C of the rotating body 5 is simply referred to as the circumferential direction, the radial direction with respect to the central axis C is simply referred to as the radial direction, and the direction parallel to the central axis C is simply referred to as the axial direction.

回転翼5aは、周方向に間隔を置いて配置された複数の翼部7と、複数の翼部7を周方向に結合するように周方向に延びている翼結合部9とを有する。
回転翼5aは、軸方向に厚みを有する板形状を有し、軸方向から見た場合に円形である。また、回転翼5aを収容するハウジング(この例でコンプレッサハウジング)は取り外されている。
図1では、回転機械3は、過給機であり、回転翼5aは、コンプレッサ羽根車であり、翼部7は、コンプレッサ翼である。
The rotary blade 5a includes a plurality of blade portions 7 arranged at intervals in the circumferential direction, and a blade coupling portion 9 extending in the circumferential direction so as to couple the plurality of blade portions 7 in the circumferential direction.
The rotary blade 5a has a plate shape having a thickness in the axial direction, and is circular when viewed from the axial direction. Further, the housing (the compressor housing in this example) that accommodates the rotary blade 5a is removed.
In FIG. 1, the rotary machine 3 is a supercharger, the rotary blade 5 a is a compressor impeller, and the blade portion 7 is a compressor blade.

[過給機に関する構成]
過給機3の回転体5は、エンジンの排ガスにより回転駆動されるタービン翼13と、タービン翼13と一体的に回転することで圧縮空気をエンジンに供給するコンプレッサ翼(回転翼5a)と、一端部にタービン翼13が結合され他端部にコンプレッサ翼が結合される回転軸15とを有する。
[Configuration of turbocharger]
The rotating body 5 of the supercharger 3 includes a turbine blade 13 that is rotationally driven by exhaust gas from the engine, a compressor blade (rotary blade 5a) that supplies compressed air to the engine by rotating integrally with the turbine blade 13, A turbine blade 13 is coupled to one end, and a rotating shaft 15 is coupled to the other end of the compressor blade.

過給機3は、上述のコンプレッサハウジング(図示せず)、タービンハウジング14、および軸受ハウジング19を備える。   The supercharger 3 includes the above-described compressor housing (not shown), the turbine housing 14, and the bearing housing 19.

タービンハウジング14は、タービン翼13を内部に収容する。タービンハウジング14には、タービン翼13を回転駆動する流体を流す流路(スクロール)が形成されている。タービンハウジング14は、この例では、支持体21の内部に取り付けられている。   The turbine housing 14 accommodates the turbine blade 13 therein. The turbine housing 14 is formed with a flow path (scroll) through which a fluid for rotationally driving the turbine blades 13 flows. The turbine housing 14 is attached to the inside of the support body 21 in this example.

軸受ハウジング19の内部には、回転体5を回転可能に支持する軸受17が内部に組み込まれている。この例において、軸受ハウジング19は、支持体21に取り付けられている。これにより、支持体21は、軸受ハウジング19を介して回転体5を回転可能に支持する。   A bearing 17 that rotatably supports the rotating body 5 is incorporated in the bearing housing 19. In this example, the bearing housing 19 is attached to the support 21. Thereby, the support body 21 supports the rotary body 5 rotatably via the bearing housing 19.

[バランス修正装置の構成]
バランス修正装置10は、演算部23および加工装置25を備える。
[Configuration of balance correction device]
The balance correction device 10 includes a calculation unit 23 and a processing device 25.

演算部23は、回転翼5aの翼結合部9を部分的に切削除去してバランスを修正するときに、回転翼5aの外周部において、回転体5に存在するアンバランスの周方向位置に翼部7が位置している場合には、そのアンバランスを、翼部7が位置していない複数の周方向位置におけるアンバランス成分に分解する。   When the calculation unit 23 corrects the balance by partially cutting and removing the blade coupling portion 9 of the rotary blade 5a, the calculation unit 23 moves the blade to the unbalanced circumferential position of the rotary body 5 at the outer peripheral portion of the rotary blade 5a. When the part 7 is located, the unbalance is decomposed into unbalance components at a plurality of circumferential positions where the wing part 7 is not located.

加工装置25は、複数の周方向位置の各々において、対応するアンバランス成分に相当する量だけ翼結合部9を部分的に切削除去する。   The processing device 25 partially cuts and removes the blade coupling portion 9 by an amount corresponding to the corresponding unbalance component at each of the plurality of circumferential positions.

加工装置25は、回転翼5aの翼結合部9を切削する加工具25a(例えば、エンドミル)と、加工具25aが取り付けられる可動部25bと、可動部25bを移動させる切削制御部25cとを有する。   The processing device 25 includes a processing tool 25a (for example, an end mill) that cuts the blade coupling portion 9 of the rotary blade 5a, a movable portion 25b to which the processing tool 25a is attached, and a cutting control unit 25c that moves the movable portion 25b. .

また、加工装置25は、位置決め装置25dを備える。位置決め装置25dは、回転体5の端部を把持し、この状態で、回転体5を回転させ、回転角センサ29による検出回転角が設定値(例えばゼロ度)になるように回転体5を位置決めする。図の例では、位置決め装置25dは、回転翼5aと反対側の端部を、支持体21に形成された排気穴21aを通して把持する。   In addition, the processing device 25 includes a positioning device 25d. The positioning device 25d grips the end of the rotating body 5 and rotates the rotating body 5 in this state so that the rotating body 5 is rotated so that the rotation angle detected by the rotation angle sensor 29 becomes a set value (for example, zero degrees). Position. In the example shown in the figure, the positioning device 25d grips the end opposite to the rotary blade 5a through the exhaust hole 21a formed in the support 21.

バランス修正装置10は、回転体5において翼部7が存在する周方向位置の範囲を求めるために、回転角センサ29およびデータ処理部32を有する。   The balance correction device 10 includes a rotation angle sensor 29 and a data processing unit 32 in order to obtain a range of a circumferential position where the wing portion 7 exists in the rotating body 5.

回転角センサ29は、初期状態から回転体5が回転した量を示す回転角(0度〜360度の回転角)を検出する。回転角センサ29は、例えば、着磁されたコンプレッサ翼7側の軸方向端部による磁場を検出する磁気センサであってよい。この場合、当該磁場は、回転体5の回転に応じて変化するので、磁気センサ29は、この変化に基づいて回転体5の回転角を検出できる。   The rotation angle sensor 29 detects a rotation angle (a rotation angle of 0 degrees to 360 degrees) indicating the amount of rotation of the rotating body 5 from the initial state. The rotation angle sensor 29 may be, for example, a magnetic sensor that detects a magnetic field generated by an axial end portion of the magnetized compressor blade 7 side. In this case, since the magnetic field changes according to the rotation of the rotating body 5, the magnetic sensor 29 can detect the rotation angle of the rotating body 5 based on this change.

データ処理部32は、回転角センサ29による検出データに基づいて、後述のステップS1のように、回転体5において翼部7が存在する周方向位置の範囲を求める。   Based on the detection data from the rotation angle sensor 29, the data processing unit 32 obtains the range of the circumferential position where the wing portion 7 exists in the rotating body 5 as in step S1 described later.

図3は、本発明によるアンバランス修正加工方法の全体フロー図であり、図4は、本発明によるアンバランス修正加工方法の模式図である。   FIG. 3 is an overall flowchart of the unbalance correction processing method according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram of the unbalance correction processing method according to the present invention.

図3に示すように本発明の方法は、S1〜S8の各行程(ステップ)からなる。   As shown in FIG. 3, the method of the present invention includes steps (steps) S1 to S8.

本発明の方法では、初めに、回転体5の除去対象部(翼結合部9)に、図4(A)に示すように、周方向に一定の角度を隔てた複数(この例では12箇所)の切削除去部1を設定する(S1)。
回転体5の周方向基準位置(図示せず)からの各切削除去部1の周方向角度を、θ1〜θn(nは整数、この例では12)とする。
In the method of the present invention, first, as shown in FIG. 4 (A), a plurality of (12 in this example, 12 locations) spaced apart from each other by a certain angle in the circumferential direction. ) Is set (S1).
The circumferential angle of each cutting removal unit 1 from the circumferential reference position (not shown) of the rotating body 5 is defined as θ1 to θn (n is an integer, 12 in this example).

次に、S2において、回転体5のアンバランスの量Mと方位θを示すアンバランスベクトルU(図4(B)参照)を計測する。この場合、アンバランスベクトルUは以下の式(1)で表すことができる。
U=Meiθ・・・(1)
Next, in S2, an unbalance vector U (refer to FIG. 4B) indicating the unbalance amount M and the azimuth θ of the rotating body 5 is measured. In this case, the unbalance vector U can be expressed by the following equation (1).
U = Me (1)

次いで、S3において、計測されたアンバランスベクトルUをその方位θの両側に位置する1対の切削除去部1における分割ベクトルu、uk+1に分割する。
この場合、アンバランスベクトルUは以下の式(2)で表すことができる。ここで、θ、θk+1は、方位θの両側に位置する切削除去部1の角度、m、mK+1は、方位θ、θk+1に位置する切削除去部1のアンバランス量である。
U=u+uK+1=miθK+mK+1iθK+1・・・(2)
Next, in S3, the measured unbalance vector U is divided into divided vectors u k and u k + 1 in a pair of cutting removal units 1 located on both sides of the direction θ.
In this case, the unbalance vector U can be expressed by the following equation (2). Here, θ k and θ k + 1 are the angles of the cutting removal unit 1 located on both sides of the azimuth θ, and m K and m K + 1 are the unbalance amounts of the cutting removal unit 1 located in the azimuth θ k and θ k + 1. .
U = u K + u K + 1 = m K e iθK + m K + 1 e iθK + 1 ··· (2)

上記(1)(2)から、方位θ、θk+1のアンバランス量m、mK+1を求めることができる。 From the above (1) and (2), the unbalance amounts m K and m K + 1 in the directions θ k and θ k + 1 can be obtained.

次いで、求めたアンバランス量m、mK+1が対応する切削除去部1について切削除去できる最大量Mmax以下である場合(S4でYES)、S6において、各分割ベクトルu、uk+1に相当する複数の切削除去部1をそれぞれのアンバランス量m、mK+1で切削除去する。
ここで、対応する切削除去部1について切削除去できる最大量Mmaxは、既に同一の切削除去部1について切削除去が1回以上実施されている場合には、各切削除去部1における切削除去量の累積が1箇所について切削除去できる最大量以下であるように設定する。
Next, when the determined unbalance amounts m K and m K + 1 are equal to or less than the maximum amount M max that can be cut and removed for the corresponding cutting and removing unit 1 (YES in S4), in S6, each of the divided vectors u k and u k + 1 corresponds. The plurality of cutting and removing portions 1 to be cut are removed by the respective unbalance amounts m K and m K + 1 .
Here, the maximum amount M max that can be cut and removed for the corresponding cut and removed portion 1 is the amount of cut and removed by each of the cut and removed portions 1 when the cut and removed are already performed once or more for the same cut and removed portion 1. Is set to be equal to or less than the maximum amount that can be removed by cutting at one location.

S4において、求めたアンバランス量m、mK+1が対応する切削除去部1について切削除去できる最大量Mmaxを超える場合(S4でNO)、S5において、分割ベクトルu、uk+1をその方位の両側に位置する1対の切削除去部1における分割ベクトルに再分割する(図4(C)参照)。
すなわち、アンバランス量mが最大量Mmaxを超える場合、分割ベクトルuをその方位の両側に位置する1対の切削除去部1における分割ベクトルuk−1、uk+1に再分割し、方位θk−1、θ、θk+1のアンバランス量mK−1、m、mK+1を求める。
同様に、アンバランス量mK+1が最大量Mmaxを超える場合、分割ベクトルuk+1をその方位の両側に位置する1対の切削除去部1における分割ベクトルu、uk+2に再分割し、方位θ、θk+1、θk+2のアンバランス量m、mK+1、mK+2を求める。
なお、アンバランス量m、mK+1の両方が超える場合も同様である。また、再分割によるアンバランス量は、対応する方位のアンバランス量に加算する。
In S4, when the obtained unbalance amounts m K and m K + 1 exceed the maximum amount M max that can be cut and removed with respect to the corresponding cutting remover 1 (NO in S4), in S5, the divided vectors u k and u k + 1 are assigned their orientations. Are subdivided into division vectors in a pair of cutting removal units 1 located on both sides of the substrate (see FIG. 4C).
That is, when the unbalance amount m K exceeds the maximum amount M max, subdivided split vector u k to split vector u k-1, u k + 1 in the cutting and removing portions 1 of a pair located on opposite sides of its orientation, Unbalance amounts m K−1 , m K , and m K + 1 of the directions θ k−1 , θ k , and θ k + 1 are obtained .
Similarly, when the unbalance amount m K + 1 exceeds the maximum amount M max , the divided vector u k + 1 is subdivided into divided vectors u k and u k + 2 in a pair of cutting removal units 1 located on both sides of the direction, and the direction Unbalance amounts m K , m K + 1 , and m K + 2 of θ k , θ k + 1 , and θ k + 2 are obtained .
The same applies when both the unbalance amounts m K and m K + 1 exceed. Moreover, the unbalance amount by the re-division is added to the unbalance amount of the corresponding azimuth.

次いで、S4に戻り、求めたアンバランス量mK−1、m、mK+1、mK+2と、それぞれが対応する切削除去部1について切削除去できる最大量Mmaxとを比較する。
すべてのアンバランス量mK−1、m、mK+1、mK+2が最大量Mmax以下である場合(S4でYES)、上述したS6を実施する。
Next, returning to S4, the obtained unbalance amounts m K−1 , m K , m K + 1 , m K + 2 are compared with the maximum amount M max that can be cut and removed for the corresponding cut removal portion 1.
When all of the unbalance amounts m K−1 , m K , m K + 1 , and m K + 2 are equal to or less than the maximum amount M max (YES in S4), the above-described S6 is performed.

また、いずれかのアンバランス量mK−1、m、mK+1、mK+2が最大量Mmaxを超える場合(S4でNO)、上述したS5の再分割を、各分割ベクトルに相当するアンバランス量が対応する切削除去部について切削除去できる最大量以下になるまで繰り返す。 Further, when any of the unbalance amounts m K−1 , m K , m K + 1 , m K + 2 exceeds the maximum amount M max (NO in S4), the above-described subdivision in S5 is performed as an uncorresponding to each division vector. The process is repeated until the balance amount is equal to or less than the maximum amount that can be removed with respect to the corresponding cut-off portion.

S5における再分割は、計測されたアンバランスベクトルUの方位θに対して、分割ベクトルの方位θが、θ+90°<θl<θ−90°の範囲で実施する。この範囲を超えると、アンバランス修正ができないからである。 The re-division in S5 is performed with respect to the measured azimuth θ of the unbalance vector U so that the azimuth θ l of the division vector is in the range of θ + 90 ° <θl <θ−90 °. If this range is exceeded, unbalance correction cannot be performed.

また、再分割(S5)を繰り返すと、複数のアンバランス量m(i=1,2,…)の計算が困難になる。その場合には、以下の(1)(2)を条件として、各分割ベクトルu(i=1,2,…)に相当するアンバランス量m(i=1,2,…)の総和Σmiを最小にする最小化問題を、逐次2次計画法で解くことができる。
(1)各分割ベクトルu(i=1,2,…)の総和Σuが回転体5のアンバランスベクトルUと一致する。
(2)各切削除去部1における切削除去量の累積が1箇所について切削除去できる最大量Mmax以下である。
Further, if the re-division (S5) is repeated, it becomes difficult to calculate a plurality of imbalance amounts mi (i = 1, 2,...). In that case, the sum of the unbalance amounts mi (i = 1, 2,...) Corresponding to the respective divided vectors u i (i = 1, 2,...) Under the following conditions (1) and (2). The minimization problem that minimizes Σmi can be solved by sequential quadratic programming.
(1) The sum Σu i of each divided vector u i (i = 1, 2,...) Matches the unbalance vector U of the rotating body 5.
(2) The cumulative amount of cutting removal in each cutting removal unit 1 is equal to or less than the maximum amount Mmax that can be cut and removed at one place.

S6において、各分割ベクトルu(i=1,2,…)に相当する複数の切削除去部1をそれぞれのアンバランス量m(i=1,2,…)で切削除去する。この切削除去により、回転体5のアンバランスは修正された状態となる。 In S6, the plurality of cutting removal portions 1 corresponding to the respective divided vectors u i (i = 1, 2,...) Are removed by the respective unbalance amounts m i (i = 1, 2,...). By this cutting and removal, the unbalance of the rotating body 5 is corrected.

次いで、この例では、修正結果を確認するため、アンバランスベクトルUを再計測し(S7)、アンバランスMが所定の許容値α以上の場合の場合(S12でNO)、上述したS3〜S6を再実施し、アンバランスMが所定の許容値α未満の場合(S12でYES)、修正を終了する。   Next, in this example, in order to confirm the correction result, the unbalance vector U is remeasured (S7). When the unbalance M is equal to or greater than the predetermined allowable value α (NO in S12), the above-described S3 to S6 are performed. If the unbalance M is less than the predetermined allowable value α (YES in S12), the correction is terminated.

上述した本発明の方法によれば、回転体5のアンバランスの量と方位を示すアンバランスベクトルUをその方位の両側に位置する1対の切削除去部1における分割ベクトルu、uk+1に分割するので、回転体5のアンバランス量が1箇所について切削できる最大量Mmaxを超えた場合であっても、その方位の両側に位置する1対の切削除去部1をそれぞれのアンバランス量m、mK+1で切削除去することにより、回転体5のアンバランス量の修正ができる。 According to the above-described method of the present invention, the unbalance vector U indicating the unbalance amount and orientation of the rotating body 5 is divided into the divided vectors u k and u k + 1 in the pair of cutting removal units 1 located on both sides of the orientation. Even if the unbalanced amount of the rotating body 5 exceeds the maximum amount Mmax that can be cut at one location, the pair of cutting removal units 1 located on both sides of the azimuth are separated by the respective unbalanced amounts. By cutting and removing with m K and m K + 1 , the unbalance amount of the rotating body 5 can be corrected.

また、前記1対の分割ベクトルu、uk+1に相当するアンバランス量m、mK+1が対応する切削除去部1について切削除去できる最大量Mmaxを超える場合でも、その分割ベクトルu、uk+1をその方位の両側に位置する1対の切削除去部1における分割ベクトルuk−1〜uk+2に再分割し、各分割ベクトルに相当するアンバランス量mK−1〜mK+2が対応する切削除去部1について切削除去できる最大量Mmax以下になるまで再分割を繰り返すので、3箇所以上の切削除去部1をそれぞれのアンバランス量で切削除去することにより、より大きなアンバランス量の修正が可能となる。 Even when the unbalance amounts m K and m K + 1 corresponding to the pair of divided vectors u k and u k + 1 exceed the maximum amount M max that can be removed by cutting with respect to the corresponding cut removing unit 1, the divided vectors u k , u k + 1 is subdivided into divided vectors u k−1 to u k + 2 in a pair of cutting removal units 1 located on both sides of the direction, and unbalance amounts m K−1 to m K + 2 corresponding to the divided vectors correspond to each other. Since the re-division is repeated until the cutting removal portion 1 to be cut is less than or equal to the maximum amount Mmax that can be removed by cutting, the three or more cutting removal portions 1 are cut and removed by the respective unbalance amounts, so that a larger unbalance amount can be obtained. Can be modified.

また、各分割ベクトルに相当するアンバランス量は、対応する切削除去部について切削除去できる最大量Mmax以下になるように設定するので、アンバランス計測と切削除去を繰り返す場合でも、同一の切削除去部1における切削量を前回の切削量を含めて演算するため、複数回の切削が可能である。 In addition, since the unbalance amount corresponding to each divided vector is set to be equal to or less than the maximum amount Mmax that can be removed for the corresponding cut removal unit, even when unbalance measurement and cut removal are repeated, the same cut removal Since the cutting amount in the part 1 is calculated including the previous cutting amount, a plurality of cuttings are possible.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, is shown by description of a claim, and also includes all the changes within the meaning and range equivalent to description of a claim.

1 切削除去部、3 回転機械、5 回転体、5a 回転翼、
7 翼部、9 翼結合部、10 バランス修正装置、
13 タービン翼、14 タービンハウジング、
15 回転軸、17 軸受、19 軸受ハウジング、
21 支持体、21a 排気穴、23 演算部、
25 加工装置、25a 加工具、25b 可動部、
25c 切削制御部、25d 位置決め装置、
29 回転角センサ、32 データ処理部、
41 回転体、43 コンプレッサ翼、
43a 翼部、43b 翼結合部、
45 タービン翼、47 回転軸、49 ナット
1 cutting removal unit, 3 rotating machine, 5 rotating body, 5a rotating blade,
7 wing parts, 9 wing joint parts, 10 balance correction device,
13 turbine blades, 14 turbine housing,
15 rotating shaft, 17 bearing, 19 bearing housing,
21 support body, 21a exhaust hole, 23 calculating part,
25 processing apparatus, 25a processing tool, 25b movable part,
25c cutting control unit, 25d positioning device,
29 rotation angle sensor, 32 data processing unit,
41 rotating body, 43 compressor blades,
43a wing part, 43b wing joint part,
45 Turbine blade, 47 Rotating shaft, 49 Nut

Claims (2)

回転体の除去対象部を部分的に切削除去してアンバランス量を低減する回転体のアンバランス修正加工方法であって、
(A)前記回転体の除去対象部に、周方向に一定の角度を隔てた複数の切削除去部を設定し、
(B)前記回転体のアンバランスの量と方位を示すアンバランスベクトルを計測し、
(C)前記アンバランスベクトルをその方位の両側に位置する1対の切削除去部における分割ベクトルに分割し、
(D)前記各分割ベクトルに相当するアンバランス量が対応する切削除去部について切削除去できる最大量を超える場合に、前記分割ベクトルの全体をその方位の両側に位置する1対の切削除去部における分割ベクトルに再分割し、
(E)前記再分割を、各分割ベクトルに相当するアンバランス量の全てが対応する切削除去部について切削除去できる最大量以下になるまで繰り返し、
(F)前記各分割ベクトルに相当する複数の切削除去部をそれぞれのアンバランス量で切削除去する、ことを特徴とする回転体のアンバランス修正加工方法。
An unbalance correction processing method for a rotating body that reduces the unbalance amount by partially removing a removal target portion of the rotating body,
(A) Set a plurality of cutting removal parts at a certain angle in the circumferential direction in the removal target part of the rotating body,
(B) Measure an unbalance vector indicating the amount and orientation of the unbalance of the rotating body,
(C) dividing the unbalance vector into divided vectors in a pair of cutting removal portions located on both sides of the orientation;
(D) When the unbalance amount corresponding to each of the divided vectors exceeds the maximum amount that can be cut and removed with respect to the corresponding cut and removed portion, the entire divided vector in the pair of cut and removed portions located on both sides of the direction Subdivide into split vectors,
(E) Repeat the re-division until all of the unbalance amounts corresponding to the division vectors are equal to or less than the maximum amount that can be removed with respect to the corresponding cut-off portion,
(F) An unbalance correction processing method for a rotating body, wherein a plurality of cutting removal portions corresponding to the respective divided vectors are cut and removed by respective unbalance amounts.
前記再分割において、
前記各分割ベクトルの総和が前記回転体の前記アンバランスベクトルと一致し、
前記各切削除去部における切削除去量の累積が1箇所について切削除去できる最大量以下であることを条件として、
前記各分割ベクトルに相当するアンバランス量の総和を最小にする最小化問題を、逐次2次計画法で解く、ことを特徴とする請求項1に記載の回転体のアンバランス修正加工方法。
In the subdivision,
Wherein the sum of the split vector coincides with the unbalance vector of the rotating body,
On the condition that the cumulative amount of cutting removal in each cutting removal part is not more than the maximum amount that can be cut and removed for one place,
2. The rotating body unbalance correction processing method according to claim 1, wherein a minimization problem for minimizing a total sum of unbalance amounts corresponding to the respective divided vectors is sequentially solved by quadratic programming.
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