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JP7258476B2 - Repair support system and repair support method - Google Patents
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Description

本発明の実施の形態は、改修支援システム及び改修支援方法に関する。 An embodiment of the present invention relates to a repair support system and a repair support method.

水車などの水力機械では、キャビテーションの発生に伴う衝撃波により羽根車(ランナ)の羽根の羽根面に壊食が生じる場合がある。このような壊食が生じた際、壊食が軽度な羽根に対しては、通常、ハンドグラインダーによる改修作業を実施する。このような改修作業は、例えば壊食が生じていない羽根の羽根面に合致する凹部が形成されたテンプレートを例えば板材を切断することにより作成し、テンプレートの凹部を参照しつつ壊食が生じている羽根の羽根面を研削することで行われる場合がある。この場合、一般に、壊食が生じている羽根の羽根面にテンプレートを当てて当該羽根面がテンプレートの凹部と一致するように或いは略平行となるように羽根面に対して研削を行う。なお、羽根面とは、羽根の前縁と後縁との間に位置する圧力面と負圧面のことである。 In a hydraulic machine such as a water turbine, erosion may occur on the blade surfaces of impeller (runner) blades due to shock waves caused by cavitation. When such erosion occurs, repair work is usually performed using a hand grinder for blades with mild erosion. In such a repair work, for example, a template having a concave portion that matches the blade surface of a blade that is not eroded is created by cutting a plate material, and the concave portion of the template is referred to. It may be done by grinding the blade surface of the blade that has In this case, generally, a template is applied to the blade surface of the eroded blade, and the blade surface is ground so that the blade surface is aligned with or substantially parallel to the concave portion of the template. The blade surface is the pressure surface and the suction surface located between the leading edge and the trailing edge of the blade.

上述のようにハンドグラインダーによる改修作業を行う場合、作業者は、テンプレートと改修対象の羽根とを対比して修正量を認識し、認識した修正量に基づいて羽根の研削を行うことになる。この作業では、作業者が目視により修正量を認識しているため、望ましい修正量と、作業者が認識した修正量との間に誤差が生じ得る。このような問題に関連するものとして、三次元形状の修正量を的確に特定するための技術が種々提案されている。この種の技術としては、例えばプレス加工用の金型の修正に際して、金型の三次元形状の測定結果から金型の形状修正量を導き出す技術などが従来から知られている。 When performing repair work with a hand grinder as described above, the operator recognizes the amount of correction by comparing the template and the blade to be repaired, and grinds the blade based on the recognized amount of correction. In this work, since the operator visually recognizes the amount of correction, an error may occur between the desired amount of correction and the amount of correction recognized by the operator. As related to such problems, various techniques have been proposed for accurately specifying the correction amount of the three-dimensional shape. As this type of technology, for example, when correcting a die for press working, a technique for deriving the shape correction amount of the die from the measurement result of the three-dimensional shape of the die is known.

特許第4390727号公報Japanese Patent No. 4390727

ハンドグラインダーによる羽根の改修作業は作業者によって仕上がりが変化し得るため、適正に実施できない場合がある。この問題の要因として、改修対象の羽根に対するテンプレートの設置基準が不明確であることにより、改修対象の羽根の所望位置にテンプレートを正確に位置決めすることが困難である点が挙げられる。 Since the finish of blade repair work using a hand grinder may vary depending on the operator, it may not be possible to perform it properly. A contributing factor to this problem is the difficulty in accurately positioning the template at the desired location on the blade to be refurbished due to the uncertainty of the template installation criteria for the blade to be refurbished.

すなわち、上記テンプレートは、改修対象の羽根の壊食部分の高さ位置を特定し、この高さ位置に対応する正常な羽根の高さ位置の羽根面形状に対応して作成されている。このようにテンプレートを作成した後、改修対象の羽根の壊食部分に対してテンプレートを位置決めすることになるが、この作業は手作業で行われるため、正確に行うことが困難である。また、テンプレートは板材であり、羽根面の形状を羽根断面で2次元的に定義するものであるため、羽根断面以外の部分の形状を明確に定義できない。このようなテンプレートの構成もテンプレートの正確な位置決めを困難にしている。こうしたテンプレートの位置決めの困難性に起因して、改修作業を適正に実施できない状況が生じるものと考えられる。 That is, the template is created by specifying the height position of the eroded portion of the blade to be repaired and corresponding to the blade surface shape of the normal blade at the height position corresponding to this height position. After the template is created in this manner, the template is positioned relative to the eroded portion of the blade to be refurbished, an operation that is performed manually and is difficult to achieve accurately. Further, since the template is a plate material and two-dimensionally defines the shape of the blade surface by the blade cross section, the shape of the portion other than the blade cross section cannot be clearly defined. Such a template configuration also makes accurate positioning of the template difficult. Due to this difficulty in positioning the template, it is thought that there will be a situation where the repair work cannot be carried out properly.

また、テンプレートは羽根断面以外の部分の形状を明確に定義できないため、羽根断面以外の部分の修正量をテンプレートに基づいて正確に把握することも困難である。このことも、改修作業を適正に実施できない状況を引き起こしているものと考えられる。 In addition, since the template cannot clearly define the shape of the portion other than the blade cross section, it is also difficult to accurately grasp the correction amount of the portion other than the blade cross section based on the template. This is also considered to be the reason why the repair work cannot be carried out properly.

一方で、改修作業中のハンドグラインダーによる研削量も正確に把握することは難しい。そのため、作業者は改修対象の羽根にテンプレートをこまめに当てて研削量を確認する必要があるため、作業効率の改善も望まれる。 On the other hand, it is difficult to accurately grasp the amount of grinding by hand grinders during repair work. For this reason, the operator needs to check the amount of grinding by frequently applying the template to the blade to be repaired, so an improvement in work efficiency is also desired.

以上に説明した改修作業に関する問題は、蒸気タービンの羽根車の羽根(動翼、静翼)や、渦巻きポンプの羽根車の羽根などをハンドグラインダーで改修する場合においても同様に生じ得る。更には、改修が想定される種々の機械要素においても同様に生じ得る問題である。 The above-described problems related to repair work may also arise when repairing impeller blades (moving blades, stationary blades) of steam turbines, impeller blades of centrifugal pumps, and the like using a hand grinder. Furthermore, it is a problem that can occur similarly in various machine elements that are assumed to be repaired.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、羽根車の羽根などの機械要素の改修作業を的確に且つ効率的に実施することが可能となる改修支援システム及び改修支援方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a repair support system and a repair support method that enable accurate and efficient repair of mechanical elements such as impeller blades. With the goal.

一実施の形態に係る改修支援システムは、機械要素の改修作業を支援するための改修支援システムである。このシステムは、改修対象の機械要素の形状を、点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを作成する改修対象データ作成部と、前記改修対象データ作成部で作成された前記三次元座標データを、正常な機械要素の形状を点群の三次元座標値によって特定する基準三次元座標データと比較し、前記改修対象の機械要素の形状と前記正常な機械要素の形状との差異を機械要素の三次元画像上で表現する形状差異分布図を作成する差異分布図作成部と、前記形状差異分布図と前記改修対象の機械要素とを目視にて対比可能な位置に、前記形状差異分布図を表示する表示出力部と、を備える。 A repair support system according to one embodiment is a repair support system for supporting repair work of machine elements. This system includes a repair target data creation unit that creates three-dimensional coordinate data that specifies the shape of a machine element to be repaired by three-dimensional coordinate values of a point cloud, and the three-dimensional The coordinate data is compared with the reference three-dimensional coordinate data that specifies the shape of the normal machine element by the three-dimensional coordinate values of the point cloud, and the difference between the shape of the machine element to be repaired and the shape of the normal machine element is determined. a difference distribution diagram creation unit that creates a shape difference distribution diagram that is expressed on a three-dimensional image of a machine element; and a display output unit that displays the distribution map.

一実施の形態に係る改修支援方法は、機械要素の改修作業を支援するための改修支援方法である。この方法は、改修対象の機械要素の形状を、点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを作成する改修対象データ作成工程と、前記改修対象データ作成工程で作成された前記三次元座標データを、正常な機械要素の形状を点群の三次元座標値によって特定する基準三次元座標データと比較し、前記改修対象の機械要素の形状と前記正常な機械要素の形状との差異を機械要素の三次元画像上で表現する形状差異分布図を作成する差異分布図作成工程と、前記形状差異分布図と前記改修対象の機械要素とを目視にて対比可能な位置に、前記形状差異分布図を表示する表示工程と、を備える。 A repair support method according to one embodiment is a repair support method for supporting repair work of a machine element. This method comprises a modification target data creation step of creating three-dimensional coordinate data for specifying the shape of a machine element to be modified by three-dimensional coordinate values of a point group; The coordinate data is compared with the reference three-dimensional coordinate data that specifies the shape of the normal machine element by the three-dimensional coordinate values of the point cloud, and the difference between the shape of the machine element to be repaired and the shape of the normal machine element is determined. a difference distribution map creation step of creating a shape difference distribution map expressed on a three-dimensional image of a machine element; and a display step of displaying the distribution map.

本発明によれば、機械要素の改修作業を的確に且つ効率的に実施することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to implement repair work of a machine element correctly and efficiently.

第1の実施の形態に係る改修支援システムを示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the repair support system which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る改修支援システムの機能構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a functional configuration of a repair support system according to a first embodiment; FIG. 壊食のある羽根の羽根面の形状と正常な羽根の羽根面の形状との差異を表現する形状差異分布図を作成する際の手順を示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing a procedure for creating a shape difference distribution diagram expressing the difference between the shape of the blade surface of a blade with erosion and the shape of the blade surface of a normal blade. (A)は、第1の実施の形態に係る改修支援システムによる改修支援の様子の一例を示す図であり、(B)は、他の例を示す図である。(A) is a diagram showing an example of repair support by the repair support system according to the first embodiment, and (B) is a diagram showing another example. 第2の実施の形態に係る改修支援システムを示す図である。It is a figure which shows the repair support system which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係る改修支援システムを示す図である。It is a figure which shows the repair support system which concerns on 3rd Embodiment.

以下に、添付の図面を参照して各実施の形態を詳細に説明する。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

<第1の実施の形態>
図1は第1の実施の形態に係る改修支援システムS1(以下、システムS1と呼ぶ。)を示している。本実施の形態に係るシステムS1は、情報処理装置10と、三次元スキャナ20と、プロジェクター30とを備える。システムS1は、水力機械のランナ(羽根車)1の改修作業を支援するためのシステムとして構成されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows a repair support system S1 (hereinafter referred to as system S1) according to the first embodiment. A system S<b>1 according to the present embodiment includes an information processing device 10 , a three-dimensional scanner 20 and a projector 30 . The system S1 is configured as a system for supporting repair work of a runner (impeller) 1 of a hydraulic machine.

ランナ1は、回転軸の周りに配置された複数の羽根2をクラウン3とバンド4との間に保持する。図1に示されるランナ1においては、一部の羽根2の羽根面に壊食による損傷部分5が生じている。なお、羽根面とは、羽根2の前縁と後縁との間に位置する圧力面と負圧面のことを意味する。 A runner 1 holds between a crown 3 and a band 4 a plurality of vanes 2 arranged around an axis of rotation. In the runner 1 shown in FIG. 1, the blade surfaces of some of the blades 2 have damaged portions 5 due to erosion. In addition, the blade surface means the pressure surface and the suction surface located between the leading edge and the trailing edge of the blade 2 .

本実施の形態に係るシステムS1は水力機械のランナ1の改修作業を支援するためのシステムとして用いられるが、当該システムS1はランナ1とは異なる羽根車の改修支援においても使用され得る。例えば、システムS1は蒸気タービンの羽根車の羽根や、渦巻きポンプの羽根車の羽根などを改修する際においても好適に用いることができる。また、システムS1は羽根とは異なる機械要素の改修支援にも使用することができる。このことは、後述する他の実施の形態においても同様である。なお、機械要素とは、機械やその他の構造物を構成する部品や部材のことを意味する。 The system S1 according to the present embodiment is used as a system for assisting repair work of the runner 1 of the hydraulic machine, but the system S1 can also be used for assisting repair work of an impeller different from the runner 1. For example, the system S1 can be suitably used when repairing the impeller blades of a steam turbine, the impeller blades of a centrifugal pump, or the like. System S1 can also be used to assist in refurbishment of mechanical elements other than blades. This also applies to other embodiments described later. In addition, a machine element means a part or a member that constitutes a machine or other structures.

システムS1における情報処理装置10は、三次元スキャナ20及びプロジェクター30に電気的に接続されている。情報処理装置10はコンピュータであり、CPU、ROM、RAM、外部装置に対して情報や画像などを入出力するためのインタフェース、内部で生成された情報や画像などを表示可能なディスプレイなどを有している。 The information processing device 10 in the system S1 is electrically connected to the 3D scanner 20 and the projector 30 . The information processing apparatus 10 is a computer, and includes a CPU, a ROM, a RAM, an interface for inputting and outputting information and images to and from an external device, a display capable of displaying information and images generated internally, and the like. ing.

三次元スキャナ20は、改修対象データ作成部に対応するものであり、損傷(ここでは、壊食)が生じている羽根2の羽根面の形状を、点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを作成する装置である。本実施の形態における三次元スキャナ20は、物体の三次元形状を非接触で光学的に検出し、当該三次元形状を点群の三次元座標値によって特定して三次元座標データを作成する。ただし、このような三次元座標データの作成手段は特に限られるものではなく、三次元スキャナ20の代わりに例えば接触式の三次元形状測定装置が用いられてもよい。 The three-dimensional scanner 20 corresponds to the repair target data creation unit, and is a three-dimensional scanner that specifies the shape of the blade surface of the blade 2 that is damaged (here, erosion) by the three-dimensional coordinate values of the point group. This is a device that creates original coordinate data. The three-dimensional scanner 20 according to the present embodiment optically detects the three-dimensional shape of an object in a non-contact manner, identifies the three-dimensional shape by the three-dimensional coordinate values of a point group, and creates three-dimensional coordinate data. However, means for creating such three-dimensional coordinate data is not particularly limited, and instead of the three-dimensional scanner 20, for example, a contact-type three-dimensional shape measuring device may be used.

プロジェクター30は、情報処理装置10で生成された画像を投射するための装置である。詳細は後述するが、本実施の形態におけるプロジェクター30は、損傷が生じている羽根2の羽根面の形状と正常な羽根の羽根面の形状との差異をランナの三次元画像上で表現する形状差異分布図を投射するようになっている。 The projector 30 is a device for projecting an image generated by the information processing device 10 . Although the details will be described later, the projector 30 in the present embodiment has a shape that expresses the difference between the blade surface shape of the damaged blade 2 and the blade surface shape of the normal blade on a three-dimensional image of the runner. A difference distribution map is projected.

図2には、システムS1の機能構成を示すブロック図が示される。情報処理装置10は、データ入力部11と、差異分布図作成部12と、表示出力部13とを有している。これら各機能部分の処理は、例えば情報処理装置10におけるCPUがROMに格納されたコンピュータプログラムをRAMに展開して演算処理を実行することで実現される。 FIG. 2 shows a block diagram showing the functional configuration of the system S1. The information processing apparatus 10 has a data input section 11 , a difference distribution diagram creation section 12 , and a display output section 13 . The processing of each of these functional parts is realized, for example, by the CPU in the information processing apparatus 10 expanding a computer program stored in the ROM into the RAM and executing arithmetic processing.

データ入力部11は三次元スキャナ20に電気的に接続され、三次元スキャナ20が作成した三次元座標データを取り込んで、差異分布図作成部12に出力するようになっている。また、データ入力部11は、外部から各種の情報を取り込むことができる。データ入力部11は、例えば上記三次元座標データと比較される後述の基準三次元座標データを外部から取り込んでもよい。 The data input section 11 is electrically connected to the three-dimensional scanner 20 , takes in the three-dimensional coordinate data created by the three-dimensional scanner 20 , and outputs the data to the difference distribution diagram creation section 12 . Also, the data input unit 11 can take in various kinds of information from the outside. The data input unit 11 may, for example, externally import reference three-dimensional coordinate data to be compared with the three-dimensional coordinate data, which will be described later.

差異分布図作成部12は、三次元スキャナ20により作成された三次元座標データを、正常な羽根の羽根面の形状を点群の三次元座標値によって特定する上記基準三次元座標データと比較し、これらデータ間の差異をランナの三次元画像上で表現する形状差異分布図を作成するようになっている。形状差異分布図は、詳しくは、三次元スキャナ20により作成された三次元座標データと基準三次元座標データとの間の差異を、損傷が生じている羽根2に対応する羽根(厳密に言うと、損傷が生じている羽根2に対応する正常な羽根)の三次元画像を含むランナの三次元画像上で表現する画像である。 The difference distribution map creation unit 12 compares the three-dimensional coordinate data created by the three-dimensional scanner 20 with the reference three-dimensional coordinate data specifying the shape of the blade surface of a normal blade by the three-dimensional coordinate values of the point group. , to create a shape difference distribution map expressing the difference between these data on the three-dimensional image of the runner. More specifically, the shape difference distribution map shows the difference between the three-dimensional coordinate data created by the three-dimensional scanner 20 and the reference three-dimensional coordinate data for the blade corresponding to the damaged blade 2 (strictly speaking, , normal blades corresponding to damaged blades 2) are represented on the three-dimensional image of the runner.

差異分布図作成部12が用いる上記の基準三次元座標データは、ランナ1において損傷が生じていない他の羽根2の形状についての三次元座標データでもよいし、損傷が生じた羽根2についての損傷が生じる前の三次元座標データでもよいし、羽根2を製造する前に作成された羽根2の設計データでもよいし、これらの各データのいずれか又は組合せに基づき生成される、理想的な改修後羽根形状を示す三次元座標データであってもよい。損傷が生じる前の羽根2の三次元座標データ又は設計データを基準三次元座標データとして用いる場合には、これらデータを予め保存しておいてもよい。また、理想的な改修後羽根形状を示す三次元座標データを基準三次元座標データとして用いる場合には、このようなデータを生成するための専用のプログラムを予め保存しておいてもよい。 The reference three-dimensional coordinate data used by the difference distribution diagram creation unit 12 may be three-dimensional coordinate data for the shapes of other blades 2 that are not damaged in the runner 1, or may be three-dimensional coordinate data for the blades 2 that are damaged. It may be three-dimensional coordinate data before the occurrence, design data of the blade 2 created before manufacturing the blade 2, or an ideal repair generated based on any or a combination of these data It may be three-dimensional coordinate data indicating the shape of the trailing blade. When the three-dimensional coordinate data or design data of the blade 2 before damage is used as the reference three-dimensional coordinate data, these data may be stored in advance. Further, when three-dimensional coordinate data representing an ideal modified rear blade shape is used as the reference three-dimensional coordinate data, a dedicated program for generating such data may be stored in advance.

図3は、差異分布図作成部12が形状差異分布図を作成する際の手順を示す概念図である。図3において、符号Aは、損傷が生じている羽根2の羽根面の形状を点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを示し、符号Bは、正常な羽根の羽根面の形状を点群の三次元座標値によって特定する基準三次元座標データを示している。符号Mは、差異分布図作成部12がこれらデータの差異(形状差)に基づき作成する形状差異分布図を示している。図3に示される形状差異分布図Mでは、損傷が生じている羽根2の形状(三次元座標データA)と、正常な羽根の形状(基準三次元座標データB)との差異が濃淡によって表現されている。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing a procedure when the difference distribution diagram creating unit 12 creates a shape difference distribution diagram. In FIG. 3, symbol A indicates three-dimensional coordinate data that specifies the shape of the blade surface of the blade 2 that is damaged by the three-dimensional coordinate values of the point group, and symbol B indicates the shape of the blade surface of the normal blade. is specified by the three-dimensional coordinate values of the point group. Reference M denotes a shape difference distribution map created by the difference distribution map creation unit 12 based on the difference (shape difference) between these data. In the shape difference distribution diagram M shown in FIG. 3, the difference between the shape of the damaged blade 2 (three-dimensional coordinate data A) and the shape of the normal blade (reference three-dimensional coordinate data B) is represented by shading. It is

なお、図3では、形状差異分布図Mとして、損傷が生じている羽根2に対応する羽根の三次元画像のみが示され、これに形状差が表現されているが、本実施の形態における形状差異分布図Mでは、実際上、損傷が生じている羽根2に対応する羽根の三次元画像を含むランナ全体の三次元画像上に形状差が表現されるようになっている。ただし、このような形状差異分布図Mは特に限られるものではなく、例えば損傷が生じている羽根2に対応する羽根の三次元画像のみに形状差が表現されるものでもよいし、複数の羽根を含むランナの一部の三次元画像上に形状差が表現されるものでもよい。 In FIG. 3, only the three-dimensional image of the blade corresponding to the damaged blade 2 is shown as the shape difference distribution map M, and the shape difference is expressed in this. In the difference distribution diagram M, the shape difference is actually expressed on a three-dimensional image of the entire runner including the three-dimensional image of the blade corresponding to the blade 2 that is damaged. However, such a shape difference distribution map M is not particularly limited. The shape difference may be expressed on a three-dimensional image of a part of the runner including .

以上のようにして作成される形状差異分布図Mは表示出力部13に入力され、表示出力部13は、形状差異分布図Mと損傷が生じている実際の羽根2の羽根面とを目視にて対比可能な位置に、形状差異分布図Mを表示する。具体的に本実施の形態では、表示出力部13がプロジェクター30を介して形状差異分布図Mを投射可能であり、且つ、情報処理装置10のディスプレイに形状差異分布図Mを表示可能となっている。 The shape difference distribution map M created as described above is input to the display output unit 13, and the display output unit 13 visually confirms the shape difference distribution map M and the blade surface of the actual blade 2 in which damage has occurred. The shape difference distribution map M is displayed at a position that can be compared with the Specifically, in the present embodiment, the display output unit 13 can project the shape difference distribution map M via the projector 30, and the shape difference distribution map M can be displayed on the display of the information processing device 10. there is

図4(A)には、システムS1による改修支援の様子の一例が示され、図4(B)には、他の例が示されている。図4(A)では、表示出力部13が、損傷が生じている実際の羽根2と、当該羽根2に対応する形状差異分布図M上の羽根の三次元画像とが互いに重なり合うようにプロジェクター30を介してランナ1上に形状差異分布図Mを表示している。一方で、図4(B)の例では、表示出力部13が、ランナ1の側方の壁面にプロジェクター30を介して形状差異分布図Mを表示し、実際のランナ1と形状差異分布図Mとが並んでいる。 FIG. 4(A) shows an example of repair support by the system S1, and FIG. 4(B) shows another example. In FIG. 4A, the display output unit 13 causes the projector 30 so that the actual blade 2 that is damaged and the three-dimensional image of the blade on the shape difference distribution map M corresponding to the blade 2 are superimposed on each other. A shape difference distribution map M is displayed on the runner 1 via . On the other hand, in the example of FIG. 4B, the display output unit 13 displays the shape difference distribution map M on the wall surface on the side of the runner 1 via the projector 30, and the actual runner 1 and the shape difference distribution map M are displayed. are lined up.

表示出力部13が例えば図4(A),(B)に示すように形状差異分布図Mを表示した際には、作業者Wが形状差異分布図Mを参照することで、実際に損傷が生じている羽根2の損傷部分5の位置及び程度を認識し易くなる。なお、表示出力部13が情報処理装置10のディスプレイに形状差異分布図Mを表示した場合においても、作業者Wは羽根2の損傷部分5の位置及び程度を認識できる。ただし、図4(A),(B)に示すように実際のランナ1と概して同一のサイズ及び同一の高さ位置に形状差異分布図Mを表示した場合の方が、作業者Wが直感的に損傷部分5を認識し易くなる。また、ヘッドマウントディスプレイに形状差異分布図Mが表示されてもよい。この場合、ディスプレイ部分を通して外部を視認可能であるとともにディスプレイ部分に形状差異分布図Mなどの画像を表示可能な透過型のヘッドマウントディスプレイが用いられる。この場合においても、ヘッドマウントディスプレイのディスプレイ部分を透過して視認されるランナ1の実際の損傷部分5と、形状差異分布図M上の損傷部分5の対応位置とが互いに重なり合うように、ディスプレイ部分に形状差異分布図Mを表示することで、作業者Wは直感的に損傷部分5を認識し易くなる。 For example, when the display output unit 13 displays the shape difference distribution map M as shown in FIGS. It becomes easy to recognize the position and degree of the damaged portion 5 of the blade 2 that has occurred. Even when the display output unit 13 displays the shape difference distribution map M on the display of the information processing device 10, the worker W can recognize the position and degree of the damaged portion 5 of the blade 2. FIG. However, as shown in FIGS. 4A and 4B, it is more intuitive for the operator W to display the shape difference distribution map M at the same size and height position as the actual runner 1. It becomes easy to recognize the damaged portion 5. Also, the shape difference distribution map M may be displayed on the head-mounted display. In this case, a transmissive head-mounted display is used through which the outside can be seen through the display portion and an image such as the shape difference distribution map M can be displayed on the display portion. Even in this case, the display portion is arranged such that the actual damaged portion 5 of the runner 1 viewed through the display portion of the head-mounted display and the corresponding position of the damaged portion 5 on the shape difference distribution map M overlap each other. By displaying the shape difference distribution map M in , it becomes easier for the worker W to intuitively recognize the damaged portion 5 .

以上に説明した本実施の形態に係るシステムS1では、損傷が生じている羽根2の羽根面の形状と正常な羽根の羽根面の形状との差異を、損傷が生じている羽根2に対応する羽根の三次元画像を含むランナの三次元画像上で表現する形状差異分布図Mを作成し、この形状差異分布図Mと損傷が生じている実際の羽根2の羽根面とを目視にて対比可能な位置に、形状差異分布図Mが表示される。これにより、作業者Wは形状差異分布図Mを参照することで、実際に損傷が生じている羽根2の損傷部分5の位置及び程度を認識し易くなる。したがって、ランナ1の羽根2の改修作業を行い易くなり、当該作業を的確に且つ効率的に実施することが可能となる。 In the system S1 according to the present embodiment described above, the difference between the blade surface shape of the damaged blade 2 and the blade surface shape of the normal blade corresponds to the damaged blade 2. A shape difference distribution map M expressed on a three-dimensional image of the runner including the three-dimensional image of the blade is created, and this shape difference distribution map M is visually compared with the blade surface of the actual blade 2 in which damage has occurred. A shape difference distribution map M is displayed at a possible position. As a result, the worker W can easily recognize the position and degree of the damaged portion 5 of the blade 2 that is actually damaged by referring to the shape difference distribution diagram M. Therefore, repair work of the blades 2 of the runner 1 can be easily performed, and the work can be performed accurately and efficiently.

とりわけ本実施の形態では、表示出力部13が、損傷が生じている実際の羽根2と当該羽根2に対応する形状差異分布図M上の羽根の三次元画像とが互いに重なり合うようにランナ1上に形状差異分布図Mを表示することができる。この場合、実際のランナ1と概して同一のサイズ及び同一の高さ位置に形状差異分布図Mが表示されるため、作業者Wが直感的に羽根2の損傷部分5を認識し易くなる。また、羽根2における損傷部分5の位置及び程度を視点をずらさずに認識できるため、改修作業の作業効率を向上させることもできる。 In particular, in this embodiment, the display output unit 13 displays images on the runner 1 so that the actual blade 2 with damage and the three-dimensional image of the blade on the shape difference distribution map M corresponding to the blade 2 are superimposed on each other. , the shape difference distribution map M can be displayed. In this case, since the shape difference distribution map M is displayed at generally the same size and height position as the actual runner 1, the worker W can easily recognize the damaged portion 5 of the blade 2 intuitively. In addition, since the position and degree of the damaged portion 5 in the blade 2 can be recognized without shifting the viewpoint, the working efficiency of repair work can be improved.

なお、第1の実施の形態では、差異分布図作成部12が基準となる一つの形状差異分布図Mを作成する例を説明した。しかしながら、これに代えて、改修対象データ作成部である三次元スキャナ20が連続的又は間欠的に三次元座標データを作成し、差異分布図作成部12が、三次元スキャナ20によって順次作成される三次元座標データに応じて形状差異分布図Mを順次作成し、表示出力部13が、差異分布図作成部12によって順次作成される形状差異分布図Mを順次表示するようになっていてもよい。この場合、損傷が生じている羽根2の改修作業の際に、順次更新される形状差異分布図Mに基づき作業者Wは改修作業の進捗を確認できるようになる。 In the first embodiment, an example in which the difference distribution diagram creating unit 12 creates one shape difference distribution diagram M as a reference has been described. However, instead of this, the three-dimensional scanner 20, which is the modification target data creation unit, continuously or intermittently creates three-dimensional coordinate data, and the difference distribution map creation unit 12 is sequentially created by the three-dimensional scanner 20. The shape difference distribution map M may be sequentially created according to the three-dimensional coordinate data, and the display output unit 13 may sequentially display the shape difference distribution map M sequentially created by the difference distribution map creation unit 12. . In this case, when repairing the damaged blade 2, the worker W can check the progress of the repairing work based on the shape difference distribution map M which is updated sequentially.

このような構成によれば、改修作業の作業効率を向上させることができるとともに、改修作業を的確に実施し易くなる。 According to such a configuration, it is possible to improve the working efficiency of the repair work, and it becomes easier to perform the repair work accurately.

<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態に係る改修作業支援システムS2(以下、システムS2と呼ぶ。)について図5を参照しつつ説明する。本実施の形態に係るシステムS2の構成部分のうちの第1の実施の形態の構成部分と同様のものには、同一の符号を付し、その説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a repair work support system S2 (hereinafter referred to as system S2) according to a second embodiment will be described with reference to FIG. Among the constituent parts of the system S2 according to the present embodiment, those that are the same as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図5に示すシステムS2は、第1の実施の形態で説明した情報処理装置10、三次元スキャナ20及びプロジェクター30に加えて、羽根2の改修作業において使用するハンドグラインダーGの三次元位置及び姿勢を検出する工具状態検出部40と、ハンドグラインダーGによる改修作業の進捗を作業者Wに通知するための通知部50と、を更に備えている。 In addition to the information processing device 10, the three-dimensional scanner 20, and the projector 30 described in the first embodiment, the system S2 shown in FIG. and a notification unit 50 for notifying the worker W of the progress of repair work by the hand grinder G.

工具状態検出部40は、ハンドグラインダーGに設置された複数のターゲットマーカー41と、複数のターゲットマーカー41の三次元位置を測定することにより、ハンドグラインダーGの三次元座標及び姿勢を検出するレーザートラッカー42とを有している。レーザートラッカー42は、検出したハンドグラインダーGの三次元座標及び姿勢を情報処理装置10に出力する。ターゲットマーカー41は例えば反射材であり、この場合、レーザートラッカー42は自身から投射しターゲットマーカー41から反射されるレーザービームを受光し当該レーザービームの反射応答時間を検出することで、各ターゲットマーカー41の三次元位置を測定する。この測定によって、ハンドグラインダーGの三次元座標及び姿勢が検出される。なお、工具状態検出部40は、ターゲットマーカー41及びレーザートラッカー42とは異なる三次元座標検出装置で構成されてもよい。 The tool state detection unit 40 is a laser tracker that detects the three-dimensional coordinates and attitude of the hand grinder G by measuring a plurality of target markers 41 installed on the hand grinder G and the three-dimensional positions of the plurality of target markers 41. 42. The laser tracker 42 outputs the detected three-dimensional coordinates and attitude of the hand grinder G to the information processing device 10 . The target marker 41 is, for example, a reflective material. In this case, the laser tracker 42 receives a laser beam projected from itself and reflected from the target marker 41, and detects the reflection response time of the laser beam, so that each target marker 41 Measure the three-dimensional position of By this measurement, the three-dimensional coordinates and attitude of the hand grinder G are detected. Note that the tool state detection unit 40 may be configured by a three-dimensional coordinate detection device different from the target marker 41 and laser tracker 42 .

また、通知部50は、工具状態検出部40で検出されたハンドグラインダーGの三次元位置及び姿勢に基づき、ハンドグラインダーGと損傷が生じている羽根2の羽根面との接触位置を形状差異分布図D上における三次元座標値として特定し、ハンドグラインダーGと損傷が生じている羽根2の羽根面との接触位置に対応する三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度を作業者に通知するようになっている。 In addition, based on the three-dimensional position and posture of the hand grinder G detected by the tool state detection unit 40, the notification unit 50 detects the contact position between the hand grinder G and the blade surface of the damaged blade 2 according to the shape difference distribution. A three-dimensional coordinate value specified as a three-dimensional coordinate value on FIG. D, a three-dimensional coordinate value corresponding to the contact position between the hand grinder G and the blade surface of the blade 2 where damage has occurred, and a reference three-dimensional value corresponding to the three-dimensional coordinate value The operator is notified of the degree of difference from the reference coordinate values on the coordinate data.

具体的に本実施の形態では、通知部50が、情報処理装置10内に構成される通知情報生成部51と、通知情報生成部51が生成した通知情報を通知音として発するスピーカー52とを有している。通知情報生成部51は、工具状態検出部40で検出されたハンドグラインダーGの三次元位置及び姿勢の情報を入力され、当該情報に基づき、ハンドグラインダーG(厳密に言うと、その砥石)と損傷が生じている羽根2の羽根面との接触位置に対応する形状差異分布図D上の三次元座標値を特定するようになっている。そして、通知情報生成部51は、特定した三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度に応じた通知音の情報を生成する。そして、スピーカー52は、通知情報生成部51が生成した通知音の情報に応じて作業者Wに通知音を発するようになっている。 Specifically, in the present embodiment, the notification unit 50 includes a notification information generation unit 51 configured in the information processing apparatus 10 and a speaker 52 that emits the notification information generated by the notification information generation unit 51 as a notification sound. are doing. The notification information generation unit 51 receives information on the three-dimensional position and posture of the hand grinder G detected by the tool state detection unit 40, and based on the information, determines the hand grinder G (strictly speaking, its grindstone) and the damage. The three-dimensional coordinate values on the shape difference distribution map D corresponding to the contact position of the blade 2 with the blade surface where the . Then, the notification information generation unit 51 generates notification sound information according to the degree of difference between the specified three-dimensional coordinate value and the reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value. Generate. The speaker 52 emits a notification sound to the worker W according to the notification sound information generated by the notification information generation unit 51 .

本実施の形態においては、ハンドグラインダーGと損傷が生じている羽根2の羽根面との接触位置に対応する三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異を、一例として、基準三次元座標データで特定される三次元画像の羽根面上の基準座標値に対応する点に対する法線の方向における2つの座標値の間の距離として特定している。すなわち、基準座標値は、基準三次元座標データ上で特定される羽根面上の或る点に設定され、この基準座標値に対応する点に対する法線の方向における、ハンドグラインダーGと羽根2の羽根面との接触位置に対応する三次元座標値と、基準座標値との間の距離を差異の指標としている。このことは、後述の第3の実施の形態においても同様である。 In this embodiment, three-dimensional coordinate values corresponding to the contact position between the hand grinder G and the blade surface of the damaged blade 2, and a reference on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value For example, the difference between the coordinate values is the distance between two coordinate values in the direction of the normal to the point corresponding to the reference coordinate value on the blade surface of the three-dimensional image specified by the reference three-dimensional coordinate data specified as. That is, the reference coordinate value is set to a certain point on the blade surface specified on the reference three-dimensional coordinate data, and the hand grinder G and the blade 2 in the direction of the normal to the point corresponding to this reference coordinate value. The distance between the three-dimensional coordinate value corresponding to the contact position with the blade surface and the reference coordinate value is used as an index of the difference. This also applies to the third embodiment, which will be described later.

以上に説明した本実施の形態に係るシステムS2では、作業者Wが改修作業の進捗を通知部50から通知される情報に基づき確認できるため、改修作業を的確に実施し易くなる。とりわけ本実施の形態では、ハンドグラインダーGと損傷が生じている羽根2の羽根面との接触位置に対応する三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度に応じて通知部50が異なる通知音を発するため、作業者Wは作業を止めて進捗を確認することなく連続的に作業を行うことが可能となり、作業効率を向上させることができる。 In the system S2 according to the present embodiment described above, the worker W can confirm the progress of the repair work based on the information notified from the notification unit 50, so it becomes easy to perform the repair work accurately. In particular, in the present embodiment, three-dimensional coordinate values corresponding to the contact position between the hand grinder G and the blade surface of the damaged blade 2, and a reference on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value Since the notification unit 50 emits different notification sounds according to the degree of difference between the coordinate values, the worker W can continuously work without stopping the work and checking the progress, resulting in work efficiency. can be improved.

なお、本実施の形態における通知部50は、ハンドグラインダーGと損傷が生じている羽根2の羽根面との接触位置に対応する三次元座標値と、これに対応する基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度に応じて異なる通知音を発するが、通知部50の通知態様はこれに限られるものではない。通知部50は、例えば上記三次元座標値と基準座標値との間の差異を定量化し、その数値をプロジェクター30から投射したり、情報処理装置10のディスプレイに表示したりしてもよい。 Note that the notification unit 50 in the present embodiment includes a three-dimensional coordinate value corresponding to the contact position between the hand grinder G and the blade surface of the blade 2 that is damaged, and the corresponding reference three-dimensional coordinate data. Different notification sounds are emitted according to the degree of difference from the reference coordinate values, but the notification mode of the notification unit 50 is not limited to this. The notification unit 50 may, for example, quantify the difference between the three-dimensional coordinate value and the reference coordinate value, and project the numerical value from the projector 30 or display it on the display of the information processing device 10 .

<第3の実施の形態>
次に、第3の実施の形態に係る改修作業支援システムS3(以下、システムS2と呼ぶ。)について図6を参照しつつ説明する。本実施の形態に係るシステムS3の構成部分のうちの第1又は第2の実施の形態の構成部分と同様のものには、同一の符号を付し、その説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a repair work support system S3 (hereinafter referred to as system S2) according to a third embodiment will be described with reference to FIG. Among the components of the system S3 according to the present embodiment, those that are the same as those of the first or second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図6に示すように、システムS3は、第1の実施の形態で説明した情報処理装置10、三次元スキャナ20及びプロジェクター30に加えて、ハンドグラインダーGに接続された多関節アーム60と、多関節アーム60の動作を制御する動作制御部70と、を更に備えている。 As shown in FIG. 6, the system S3 includes, in addition to the information processing apparatus 10, the three-dimensional scanner 20, and the projector 30 described in the first embodiment, an articulated arm 60 connected to a hand grinder G and a multi-joint arm 60. and a motion control unit 70 that controls the motion of the articulated arm 60 .

動作制御部70は情報処理装置10内に構成される機能部分であり、多関節アーム60の関節の回転角を制御することで多関節アーム60の三次元自由度を拘束することができる。また、動作制御部70は多関節アーム60の三次元位置からハンドグラインダーGの三次元位置及び姿勢を検出し、検出したハンドグラインダーGの三次元位置及び姿勢に基づき、ハンドグラインダーGと損傷が生じている羽根2の羽根面との接触位置を形状差異分布図M上における三次元座標値として特定するようになっている。そして、動作制御部70は、当該三次元座標値と、これに対応する基準三次元座標データ上における基準座標値との間の差異が無くなる位置までハンドグラインダーGが到達した際に、多関節アーム60の三次元自由度を拘束するようになっている。 The motion control unit 70 is a functional part configured in the information processing apparatus 10 , and can constrain the three-dimensional degree of freedom of the articulated arm 60 by controlling the rotation angles of the joints of the articulated arm 60 . Further, the motion control unit 70 detects the three-dimensional position and posture of the hand grinder G from the three-dimensional position of the articulated arm 60, and based on the detected three-dimensional position and posture of the hand grinder G, damage to the hand grinder G occurs. The contact position of the blade 2 with the blade surface is specified as a three-dimensional coordinate value on the shape difference distribution map M. Then, when the hand grinder G reaches a position where there is no difference between the three-dimensional coordinate value and the corresponding reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data, the motion control unit 70 controls the multi-joint arm It is intended to constrain 60 three-dimensional degrees of freedom.

以上に説明した本実施の形態に係るシステムS3では、ハンドグラインダーGと多関節アーム60とが接続され、ハンドグラインダーGと損傷が生じている羽根2の羽根面との接触位置を形状差異分布図M上における三次元座標値として特定し、当該三次元座標値と、これに対応する基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異が無くなる位置までハンドグラインダーGが到達した際に、多関節アーム60の三次元自由度を拘束する。これにより、改修対象の羽根2が必要以上にハンドグラインダーGによって削られることを抑制することができる。 In the system S3 according to the present embodiment described above, the hand grinder G and the articulated arm 60 are connected, and the contact position between the hand grinder G and the blade surface of the damaged blade 2 is shown in the shape difference distribution diagram. When the hand grinder G reaches a position where there is no difference between the three-dimensional coordinate value specified as a three-dimensional coordinate value on M and the corresponding reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data, The three-dimensional degree of freedom of the articulated arm 60 is constrained. Thereby, it can suppress that the blade|wing 2 of repair object is scraped by the hand grinder G more than necessary.

なお、本実施の形態における動作制御部70は多関節アーム60の三次元自由度を拘束する制御を行うが、動作制御部70は多関節アーム60に固定されたハンドグラインダーGによる研削が自動的に行われるように多関節アーム60の動作を制御してもよい。この場合、差異分布図作成部12によって作成される形状差異分布図Mに基づき、所望の羽根形状を得るためのハンドグラインダーGの動作プログラムを作成し、この動作プログラムに従って動作制御部70が多関節アーム60を制御してもよい。 Note that the motion control unit 70 in the present embodiment performs control to constrain the three-dimensional degree of freedom of the multi-joint arm 60, but the motion control unit 70 automatically performs grinding by the hand grinder G fixed to the multi-joint arm 60. The motion of the articulated arm 60 may be controlled as is done in . In this case, based on the shape difference distribution diagram M created by the difference distribution diagram creation unit 12, an operation program for the hand grinder G for obtaining a desired blade shape is created, and the operation control unit 70 operates according to the operation program to control the multi-joint Arm 60 may be controlled.

以上、各実施の形態を説明したが、上記の各実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although each embodiment has been described above, each of the above embodiments is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be embodied in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

例えば、上述の各実施の形態では、損傷が生じた羽根の改修作業を本実施の形態に係る各システムによって支援する例を説明したが、本実施の形態に係る各システムは、製造直後に形状誤差などの異常のある機械要素を改修する場合においても好適に用いられ得る。 For example, in each of the above-described embodiments, an example was described in which each system according to the present embodiment assists repair work for damaged blades. It can also be suitably used when repairing a machine element with an error or other abnormality.

S1,S2,S3…改修支援システム、1…ランナ1…羽根、3…クラウン、4…バンド、5…損傷部分、10…情報処理装置、11…データ入力部、12…差異分布図作成部、13…表示出力部、20…三次元スキャナ、30…プロジェクター、40…工具状態検出部、41…ターゲットマーカー、42…レーザートラッカー、50…通知部、51…通知情報生成部、52…スピーカー、60…多関節アーム、70…動作制御部、A…三次元座標データ、B…基準三次元座標データ、M…形状差異分布図、W…作業者、G…ハンドグラインダー S1, S2, S3... Repair support system, 1... Runner 1... Blade, 3... Crown, 4... Band, 5... Damaged portion, 10... Information processing device, 11... Data input unit, 12... Difference distribution diagram creation unit, 13... Display output unit 20... Three-dimensional scanner 30... Projector 40... Tool state detection unit 41... Target marker 42... Laser tracker 50... Notification unit 51... Notification information generation unit 52... Speaker 60 ... articulated arm, 70 ... motion control section, A ... three-dimensional coordinate data, B ... reference three-dimensional coordinate data, M ... shape difference distribution map, W ... worker, G ... hand grinder

Claims (7)

複数の羽根を含む羽根車の改修作業を支援するための改修支援システムであって、
前記複数の羽根のうちの改修対象の羽根の形状を、点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを作成する改修対象データ作成部と、
前記改修対象データ作成部で作成された前記三次元座標データを、正常な羽根としての前記複数の羽根のうちの他の羽根の形状を点群の三次元座標値によって特定する基準三次元座標データと比較し、前記改修対象の羽根の形状と前記正常な羽根の形状との差異を羽根の三次元画像上で表現する形状差異分布図を作成する差異分布図作成部と、
前記改修対象の実際の羽根と、前記形状差異分布図上の対応する羽根の三次元画像とが互いに重なり合うようにプロジェクターを介して前記形状差異分布図を表示する表示出力部と、
前記羽根の改修作業において使用するハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢を検出する工具状態検出部と、
前記工具状態検出部で検出された前記ハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢に基づき、前記ハンドグラインダーと前記改修対象の羽根との接触位置を前記形状差異分布図上における三次元座標値として特定し、当該三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する前記基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度を作業者に通知する通知部と、を備える改修支援システム。
A repair support system for supporting repair work of an impeller including a plurality of blades,
a repair target data creation unit that creates three-dimensional coordinate data that specifies the shape of a blade to be repaired among the plurality of blades by three-dimensional coordinate values of a point cloud;
The three-dimensional coordinate data created by the repair target data creation unit is reference three-dimensional coordinate data for specifying the shape of another blade among the plurality of blades as normal blades by three-dimensional coordinate values of a point group. A difference distribution diagram creation unit that creates a shape difference distribution diagram that expresses the difference between the shape of the blade to be repaired and the shape of the normal blade on a three-dimensional image of the blade,
a display output unit that displays the shape difference distribution map via a projector such that the actual blade to be repaired and the three-dimensional image of the corresponding blade on the shape difference distribution map overlap each other;
a tool state detection unit that detects the three-dimensional position and orientation of the hand grinder used in the blade repair work;
Based on the three-dimensional position and posture of the hand grinder detected by the tool state detection unit, the contact position between the hand grinder and the blade to be repaired is identified as a three-dimensional coordinate value on the shape difference distribution diagram, A repair support system, comprising: a notification unit for notifying a worker of a degree of difference between the three-dimensional coordinate value and a reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value.
羽根の改修作業を支援するための改修支援システムであって、
改修対象の羽根の形状を、点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを作成する改修対象データ作成部と、
前記改修対象データ作成部で作成された前記三次元座標データを、正常な羽根としての損傷前の前記改修対象の羽根の形状を点群の三次元座標値によって特定する基準三次元座標データと比較し、前記改修対象の羽根の形状と前記正常な羽根の形状との差異を羽根の三次元画像上で表現する形状差異分布図を作成する差異分布図作成部と、
前記改修対象の実際の羽根と、前記形状差異分布図上の対応する羽根の三次元画像とが互いに重なり合うようにプロジェクターを介して前記形状差異分布図を表示する表示出力部と、
前記羽根の改修作業において使用するハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢を検出する工具状態検出部と、
前記工具状態検出部で検出された前記ハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢に基づき、前記ハンドグラインダーと前記改修対象の羽根との接触位置を前記形状差異分布図上における三次元座標値として特定し、当該三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する前記基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度を作業者に通知する通知部と、を備える改修支援システム。
A repair support system for supporting repair work of blades,
a repair target data creation unit that creates three-dimensional coordinate data that specifies the shape of the blade to be repaired by the three-dimensional coordinate values of the point cloud;
The three-dimensional coordinate data created by the repair target data creation unit is compared with reference three-dimensional coordinate data that specifies the shape of the blade to be repaired before damage as a normal blade by the three-dimensional coordinate values of the point group. a difference distribution diagram creation unit that creates a shape difference distribution diagram that expresses the difference between the shape of the blade to be repaired and the shape of the normal blade on a three-dimensional image of the blade;
a display output unit that displays the shape difference distribution map via a projector such that the actual blade to be repaired and the three-dimensional image of the corresponding blade on the shape difference distribution map overlap each other;
a tool state detection unit that detects the three-dimensional position and orientation of the hand grinder used in the blade repair work;
Based on the three-dimensional position and posture of the hand grinder detected by the tool state detection unit, the contact position between the hand grinder and the blade to be repaired is identified as a three-dimensional coordinate value on the shape difference distribution diagram, A repair support system, comprising: a notification unit for notifying a worker of a degree of difference between the three-dimensional coordinate value and a reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value.
羽根の改修作業を支援するための改修支援システムであって、
改修対象の羽根の形状を、点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを作成する改修対象データ作成部と、
前記改修対象データ作成部で作成された前記三次元座標データを、正常な羽根の形状を点群の三次元座標値によって特定する基準三次元座標データとしての前記改修対象の羽根を製造する前に作製された設計データと比較し、前記改修対象の羽根の形状と前記正常な羽根の形状との差異を羽根の三次元画像上で表現する形状差異分布図を作成する差異分布図作成部と、
前記改修対象の実際の羽根と、前記形状差異分布図上の対応する羽根の三次元画像とが互いに重なり合うようにプロジェクターを介して前記形状差異分布図を表示する表示出力部と、
前記羽根の改修作業において使用するハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢を検出する工具状態検出部と、
前記工具状態検出部で検出された前記ハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢に基づき、前記ハンドグラインダーと前記改修対象の羽根との接触位置を前記形状差異分布図上における三次元座標値として特定し、当該三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する前記基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度を作業者に通知する通知部と、を備える改修支援システム。
A repair support system for supporting repair work of blades,
a repair target data creation unit that creates three-dimensional coordinate data that specifies the shape of the blade to be repaired by the three-dimensional coordinate values of the point cloud;
Before manufacturing the blade to be repaired, the three-dimensional coordinate data created by the repair target data creation unit is used as reference three-dimensional coordinate data for specifying the shape of a normal blade by three-dimensional coordinate values of a point group. a difference distribution diagram creation unit that compares the created design data and creates a shape difference distribution diagram that expresses the difference between the shape of the blade to be repaired and the shape of the normal blade on a three-dimensional image of the blade;
a display output unit that displays the shape difference distribution map via a projector such that the actual blade to be repaired and the three-dimensional image of the corresponding blade on the shape difference distribution map overlap each other;
a tool state detection unit that detects the three-dimensional position and orientation of the hand grinder used in the blade repair work;
Based on the three-dimensional position and posture of the hand grinder detected by the tool state detection unit, the contact position between the hand grinder and the blade to be repaired is identified as a three-dimensional coordinate value on the shape difference distribution diagram, A repair support system, comprising: a notification unit for notifying a worker of a degree of difference between the three-dimensional coordinate value and a reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value.
前記通知部は、前記接触位置に対応する前記三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する前記基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度に応じて、異なる通知音を発する、請求項1乃至3のいずれかに記載の改修支援システム。 The notification unit provides different notifications according to the degree of difference between the three-dimensional coordinate value corresponding to the contact position and the reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value. 4. The repair support system according to any one of claims 1 to 3 , which emits sound. 複数の羽根を含む羽根車の改修作業を支援するための改修支援方法であって、
前記複数の羽根のうちの改修対象の羽根の形状を、点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを作成する改修対象データ作成工程と、
前記改修対象データ作成工程で作成された前記三次元座標データを、正常な羽根しての前記複数の羽根のうちの他の羽根の形状を点群の三次元座標値によって特定する基準三次元座標データと比較し、前記改修対象の羽根の形状と前記正常な羽根の形状との差異を羽根の三次元画像上で表現する形状差異分布図を作成する差異分布図作成工程と、
前記改修対象の実際の羽根と、前記形状差異分布図上の対応する羽根の三次元画像とが互いに重なり合うようにプロジェクターを介して前記形状差異分布図を表示する表示工程と、を備え
前記羽根の改修作業において使用するハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢を検出し、
検出された前記ハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢に基づき、前記ハンドグラインダーと前記改修対象の羽根との接触位置を前記形状差異分布図上における三次元座標値として特定し、当該三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する前記基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度を作業者に通知する改修支援方法。
A repair support method for supporting repair work of an impeller including a plurality of blades, comprising:
A repair target data creation step of creating three-dimensional coordinate data specifying the shape of a blade to be repaired among the plurality of blades by three-dimensional coordinate values of a point group;
The three-dimensional coordinate data created in the modification target data creation step is used as a reference three-dimensional coordinate for specifying the shape of another blade out of the plurality of blades as a normal blade by three-dimensional coordinate values of a point group. A difference distribution diagram creating step of comparing with data and creating a shape difference distribution diagram expressing the difference between the shape of the blade to be repaired and the shape of the normal blade on a three-dimensional image of the blade;
a display step of displaying the shape difference distribution map via a projector such that the actual blade to be repaired and the three-dimensional image of the corresponding blade on the shape difference distribution map overlap each other ;
Detecting the three-dimensional position and posture of the hand grinder used in the blade repair work,
Based on the detected three-dimensional position and posture of the hand grinder, the contact position between the hand grinder and the blade to be repaired is specified as a three-dimensional coordinate value on the shape difference distribution diagram, and the three-dimensional coordinate value and , A repair support method for notifying a worker of the degree of difference between the three-dimensional coordinate value and the reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value.
羽根の改修作業を支援するための改修支援方法であって、
改修対象の羽根の形状を、点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを作成する改修対象データ作成工程と、
前記改修対象データ作成工程で作成された前記三次元座標データを、正常な羽根としての損傷前の前記改修対象の羽根の形状を点群の三次元座標値によって特定する基準三次元座標データと比較し、前記改修対象の羽根の形状と前記正常な羽根の形状との差異を羽根の三次元画像上で表現する形状差異分布図を作成する差異分布図作成工程と、
前記改修対象の実際の羽根と、前記形状差異分布図上の対応する羽根の三次元画像とが互いに重なり合うようにプロジェクターを介して前記形状差異分布図を表示する表示工程と、を備え
前記羽根の改修作業において使用するハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢を検出し、
検出された前記ハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢に基づき、前記ハンドグラインダーと前記改修対象の羽根との接触位置を前記形状差異分布図上における三次元座標値として特定し、当該三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する前記基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度を作業者に通知する改修支援方法。
A repair support method for supporting repair work of a blade, comprising:
A repair target data creation step of creating three-dimensional coordinate data that specifies the shape of the blade to be repaired by the three-dimensional coordinate values of the point cloud;
The three-dimensional coordinate data created in the repair target data creation step is compared with reference three-dimensional coordinate data that specifies the shape of the blade to be repaired before damage as a normal blade by the three-dimensional coordinate values of the point group. a difference distribution diagram creating step of creating a shape difference distribution diagram expressing the difference between the shape of the blade to be repaired and the shape of the normal blade on a three-dimensional image of the blade;
a display step of displaying the shape difference distribution map via a projector such that the actual blade to be repaired and the three-dimensional image of the corresponding blade on the shape difference distribution map overlap each other ;
Detecting the three-dimensional position and posture of the hand grinder used in the blade repair work,
Based on the detected three-dimensional position and posture of the hand grinder, the contact position between the hand grinder and the blade to be repaired is specified as a three-dimensional coordinate value on the shape difference distribution diagram, and the three-dimensional coordinate value and , A repair support method for notifying a worker of the degree of difference between the three-dimensional coordinate value and the reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value.
羽根の改修作業を支援するための改修支援方法であって、
改修対象の羽根の形状を、点群の三次元座標値によって特定する三次元座標データを作成する改修対象データ作成工程と、
前記改修対象データ作成工程で作成された前記三次元座標データを、正常な羽根の形状を点群の三次元座標値によって特定する基準三次元座標データとしての前記改修対象の羽根を製造する前に作製された設計データと比較し、前記改修対象の羽根の形状と前記正常な羽根の形状との差異を羽根の三次元画像上で表現する形状差異分布図を作成する差異分布図作成工程と、
前記改修対象の実際の羽根と、前記形状差異分布図上の対応する羽根の三次元画像とが互いに重なり合うようにプロジェクターを介して前記形状差異分布図を表示する表示工程と、を備え
前記羽根の改修作業において使用するハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢を検出し、
検出された前記ハンドグラインダーの三次元位置及び姿勢に基づき、前記ハンドグラインダーと前記改修対象の羽根との接触位置を前記形状差異分布図上における三次元座標値として特定し、当該三次元座標値と、当該三次元座標値に対応する前記基準三次元座標データ上の基準座標値との間の差異の程度を作業者に通知する改修支援方法。
A repair support method for supporting repair work of a blade, comprising:
A repair target data creation step of creating three-dimensional coordinate data that specifies the shape of the blade to be repaired by the three-dimensional coordinate values of the point cloud;
Before manufacturing the blade to be repaired, the three-dimensional coordinate data created in the step of creating the data to be repaired is used as reference three-dimensional coordinate data for specifying the shape of a normal blade by three-dimensional coordinate values of a point group. A difference distribution diagram creating step of comparing with the created design data and creating a shape difference distribution diagram expressing the difference between the shape of the blade to be repaired and the shape of the normal blade on a three-dimensional image of the blade;
a display step of displaying the shape difference distribution map via a projector so that the actual blade to be repaired and the three-dimensional image of the corresponding blade on the shape difference distribution map overlap each other ;
Detecting the three-dimensional position and posture of the hand grinder used in the blade repair work,
Based on the detected three-dimensional position and posture of the hand grinder, the contact position between the hand grinder and the blade to be repaired is specified as a three-dimensional coordinate value on the shape difference distribution diagram, and the three-dimensional coordinate value and , A repair support method for notifying a worker of the degree of difference between the three-dimensional coordinate value and the reference coordinate value on the reference three-dimensional coordinate data corresponding to the three-dimensional coordinate value.
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