(57)【要約】【課題】レーザを用いて容易に且つ精度良くセンターリングすることができるセンターリング装置等を提供する。【解決手段】  センターリングする際に、まず、補助レーザ光で反射鏡２６の回転基準位置を決める。次に、反射鏡２６によりレーザ発光手段２１からのレーザ光を第２のガイドメタル１５の内面に屈折照射させ、第２のガイドメタル１５から反射されたレーザ光をレーザ受光手段２３で受光し、時間測定手段２５ａによりレーザ光が、レーザ受光手段２３に戻るまでの時間を測定し、次に回転円盤２７を回転させ反射鏡２６が１８０度反転した時点（測定点２）で再度同様に測定する。この測定結果に基づいて、測定点１と測定点２の測定差から第２のガイドメタル１５の測定点１と測定点２方向の位置偏差ｄが求められる。このように測定を複数回行い、第２のガイドメタル１５の中心位置を特定する。同様の方法で、第３のガイドメタル１６の中心位置を特定する。【選択図】        図２
2006184217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦に設置される大型回転軸の組み立て作業における円筒形内表面を有するガイドメタルの位置決めのためのセンターリング装置において、
レーザ光を発生するレーザ発光手段と、
上記レーザ光を受光するレーザ受光手段と、
上記レーザを反射する反射鏡と、
任意の位置で位置決め可能で、上記反射鏡を回転させる回転手段と、
上記レーザ発光手段からのレーザ光が、上記レーザ受光手段により受光されるまでの時間を測定する時間測定手段と、
上記時間測定手段の測定結果に基づいて、上記反射鏡から上記ガイドメタルの内面までの距離を算出する算出手段と、
上記レーザ発光手段および上記回転手段を制御する制御手段とを備え、
センターリングする際に、上記レーザ発光手段は、上記ガイドメタルの上方中央部に配置され、上記反射鏡は、上記ガイドメタルの中心部に設置される
ことを特徴とするセンターリング装置。
【請求項２】
上記反射鏡の回転基準点を規定する基準設定手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載のセンターリング装置。
【請求項３】
上記基準設定手段は、
補助レーザ光を生成する補助光線生成手段と、
上記反射鏡を固定する円盤と、
上記円盤の上面に設けられた上記補助レーザ光を反射する補助反射鏡とを有し、
センターリングする際に、補助光線生成手段により生成された補助レーザ光を上記補助反射鏡に照射するように上記円盤を回転させ、該補助反射鏡から反射された反射光が上記レーザ受光手段により受光される円盤位置を、上記反射鏡の回転基準点として規定する
ことを特徴とする請求項２に記載のセンターリング装置。
【請求項４】
上記基準設定手段は、
補助レーザ光を生成する補助光線生成手段と、
上記反射鏡を固定する円盤と、
上記円盤に設けられた上記補助レーザ光を通過させる穴と、
上記穴を通過した上記補助レーザ光を受光する補助受光手段とを有し、
センターリングする際に、補助光線生成手段により生成された補助レーザ光が上記穴を通過するように上記円盤を回転させ、上記補助受光手段により上記穴を通過した上記補助レーザ光を受光する円盤位置を、上記反射鏡の回転基準点として規定する
ことを特徴とする請求項２に記載のセンターリング装置。
【請求項５】
縦に設置される大型回転軸の組み立て作業における円筒形内表面を有するガイドメタルの位置決めのためのセンターリング方法において、
レーザ発光手段を、上記ガイドメタルの上方中央部に配置し、反射鏡を上記ガイドメタルの中心部またはその近傍に設置し、
上記反射鏡により上記レーザ発光手段からのレーザ光を上記ガイドメタルの内面に屈折照射させ、ガイドメタルの内面から反射されたレーザ光を上記反射鏡により反射し、上記レーザ受光手段により受光し、
上記レーザ発光手段からのレーザ光が、上記レーザ受光手段により受光されるまでの時間を測定し、
上記反射鏡からガイドメタルの内面までの距離を算出し、
上記反射鏡を回転させ、複数の点を測定して上記ガイドメタルの中心位置を特定する
ことを特徴とするセンターリング方法。
【請求項６】
センターリングする際に、レーザ発光手段からのレーザ光が、上記レーザ受光手段に戻るまでの時間を測定する前に、補助レーザ光を利用して上記反射鏡の回転基準点を規定する
ことを特徴とする請求項５に記載のセンターリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水車発電機等回転主軸の組み立て作業においてガイドメタルの位置決めにセンターリング計測を行うセンターリング装置およびセンターリング方法に関する。詳しくは、センターリング装置は、レーザ光を発生するレーザ発光手段と、レーザ光を受光するレーザ受光手段と、レーザを反射する反射鏡と、任意の位置で位置決め可能で、反射鏡を回転させる回転手段と、レーザ発光手段からのレーザ光が、レーザ発光手段により受光されるまでの時間を測定する時間測定手段と、時間測定手段の測定結果に基づいて、反射鏡からガイドメタルの内面までの距離を算出する算出手段と、レーザ発光手段および上記回転手段を制御する制御手段とを備え、センターリングする際に、レーザ発光手段を、ガイドメタルの上方中央部に配置し、反射鏡をガイドメタルの中心部に設置し、反射鏡によりレーザ発光手段からのレーザ光をガイドメタルの内面に屈折照射させ、ガイドメタルの内面から反射されたレーザ光を反射鏡により反射し、レーザ受光手段により受光し、レーザ発光手段からのレーザ光が、レーザ受光手段により受光されるまでの時間を測定し、反射鏡からガイドメタルの内面までの距離を算出し、そして反射鏡を回転させ、複数の点を測定してガイドメタルの中心位置を特定する構成とすることによって、容易に且つ精度良くセンターリングするできるようにしたセンターリング装置等に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
水力発電所の水力発電機は、水車と発電機は連結軸によって接続されている。この発電装置の組み立てを行う際に、回転主軸の中心を同一中心線上にするために、センターリング装置を用いる必要がある。
【０００３】
従来、縦軸水車組み立て作業において、ガイドメタルの位置決めには、ワイヤーセンターリング方式が主に採用されている。
【０００４】
図８は、従来のセンターリング計測装置を示す概略図である。図８に示すように、円筒穴最上部１０に支持されたセンターリング架台１の軸芯より、先端に重錘７をつけたピアノ線２が垂らされ、各計測部に対応する足場（図示せず）が組まれ、足場上の人手で計測棒であるインサイドマイクロメータ４を被計測面３とピアノ線２に当て、インサイドマイクロメータ４がピアノ線２に接触した電気音を計測者がレシーバ５で聞いてその時のインサイドマイクロメータ４の目盛りを読んで計測していた。
【０００５】
このようなセンターリング計測装置を用いる場合、計測が極めて難しく、高度の熟練技術者に頼らざるを得ず、さらに高所の足場での作業のため安全上の考慮が必要などの課題があった。
【０００６】
これを解決するために、制御可能な計測装置を用いて、水車発電機等の回転主軸のセンターリング計測を行うセンターリング計測装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この場合、センターリング計測装置は、円筒穴最上部中央から垂直に垂らしたピアノ線に対しほぼ平行に上下動可能にかつ任意の上下位置で位置決め可能な水平に支持された吊り下げ架台に取り付けられた計測装置を有し、この計測装置は、中央にピアノ線を取り囲みピアノ線の位置を検出する非接触ＸＹ位置センサ、左右方向にほぼ対称に重力バランスして伸縮可能でかつ任意の伸縮位置で位置決め可能な一対の計測アームを有する。この計測アームの先端にスライダー装置が取り付けられ、このスライダー装置の先端に、弾性部材を先端に介した振れ止め接触端子およびこれと並んで先端が伸縮可能でかつ任意の伸縮位置で位置決め可能な接触プローブが固定される。
【０００８】
測定する際に、水平に支持された吊り下げ架台にピアノ線の位置を検出する非接触ＸＹ位置センサを取り付けた計測装置をピアノ線に対しほぼ平行に任意の上下位置で位置決めし、測定装置に取り付けられた一対の計測アームを計測すべき円筒穴の内面の手前まで伸ばしかつその位置で位置決めし、計測アームの一方の先端に取り付けられた第１のスライダー装置を先端に取り付けた振れ止め接触端子が反対側円筒穴の内面に接触する位置まで予め定めた距離（ピアノ線から円筒穴内面までの設計上の距離は既知である）だけ伸ばしかつその位置で位置決めし、先端に振れ止め接触端子及びこれと並んで接触プローブを固定した他方の計測アーム先端の第２のスライダー装置を伸ばし円筒穴の内面に接触端子が接触するまで伸ばしかつその位置で位置決めし、各接触端子が円筒穴の内面に接触した状態で、第２のスライダー装置の先端に取り付けた接触プローブ先端を円筒穴の内面と接触させその位置で位置決めし、それぞれ位置決めされた位置における、非接触ＸＹ位置センサによるピアノ線に対する吊り下げ架台の計測装置の軸心位置、この軸心位置から接触プローブを取り付けた第２のスライダー装置の先端基準位置までの長さ、および接触プローブが検出した先端基準位置と円筒穴の内面までの長さ測定値から円筒穴の半径または半径の偏差を、それぞれ計測に人手を使わず自動計測することができる。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−３４０６６２号公報（第４，５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した図８に示すセンターリング計測装置を用いる場合、測定には時間と熟練を必要とするなど問題があった。
【００１１】
また、測定装置の大きさから、適用規模に限界があったという問題があった。
【００１２】
また、特許文献１の場合は、測定装置が複雑であるため、コストの面でも問題があった。
【００１３】
そこで、この発明は、レーザ光を用いて容易に且つ精度良くセンターリングすることができるようにしたセンターリング装置およびセンターリング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に係るセンターリング装置は、縦に設置される大型回転軸の組み立て作業における円筒形内表面を有するガイドメタルの位置決めのためのセンターリング装置において、レーザ光を発生するレーザ発光手段と、レーザ光を受光するレーザ受光手段と、レーザを反射する反射鏡と、任意の位置で位置決め可能で、反射鏡を回転させる回転手段と、レーザ発光手段からのレーザ光が、レーザ受光手段により受光されるまでの時間を測定する時間測定手段と、時間測定手段の測定結果に基づいて、反射鏡からガイドメタルの内面までの距離を算出する算出手段と、レーザ発光手段および回転手段を制御する制御手段とを備え、センターリングする際に、レーザ発光手段は、ガイドメタルの上方中央部に配置され、反射鏡は、ガイドメタルの中心部に設置されるものである。
【００１５】
例えば、反射鏡の回転基準点を規定する基準設定手段をさらに備える。この基準設定手段は、補助レーザ光を生成する補助光線生成手段と、反射鏡を固定する円盤と、円盤の上面に設けられた補助レーザ光を反射する補助反射鏡とを有し、センターリングする際に、補助光線生成手段により生成された補助レーザ光を補助反射鏡に照射するように円盤を回転させ、該補助反射鏡から反射された反射光がレーザ受光手段により受光される円盤位置を、反射鏡の回転基準点として規定する。
【００１６】
また例えば、基準設定手段は、補助レーザ光を生成する補助光線生成手段と、反射鏡を固定する円盤と、円盤に設けられた補助レーザ光を通過させる穴と、穴を通過した補助レーザ光を受光する補助受光手段とを有し、センターリングする際に、補助光線生成手段により生成された補助レーザ光が穴を通過するように円盤を回転させ、補助受光手段により上記穴を通過した補助レーザ光を受信する円盤位置を、反射鏡の回転基準点として規定する。
【００１７】
この発明においては、レーザ発光手段と、レーザ受光手段と、反射鏡と、回転手段と、時間測定手段と、算出手段と、制御手段とを備え、センターリングする際に、レーザ発光手段を、ガイドメタルの上方中央部に配置し、反射鏡をガイドメタルの中心部またはその近傍に設置し、反射鏡によりレーザ発光手段からのレーザ光をガイドメタルの内面に屈折照射させ、ガイドメタルの内面から反射されたレーザ光を反射鏡により反射し、レーザ受光手段により受光し、レーザ発光手段からのレーザ光が、レーザ受光手段により受光されるまでの時間を測定し、反射鏡からガイドメタルの内面までの距離を算出し、そして反射鏡を回転させ、複数の点を測定してガイドメタルの中心位置を特定するようになされる。
【００１８】
これにより、従来のように測定には時間と熟練を必要とすることがなく、容易に且つ精度良くセンターリングすることが可能となる。また、測定装置を小さくすることができるため、適用範囲が広く、さらに、測定装置のコストを削減することが可能となる。
【００１９】
また、この発明に係るセンターリング方法は、縦に設置される大型回転軸の組み立て作業における円筒形内表面を有するガイドメタルの位置決めのためのセンターリング方法において、レーザ発光手段を、ガイドメタルの上方中央部に配置し、反射鏡を上記ガイドメタルの中心部に設置し、反射鏡によりレーザ発光手段からのレーザ光をガイドメタルの内面に屈折照射させ、ガイドメタルの内面から反射されたレーザ光を反射鏡により反射し、レーザ受光手段により受光し、レーザ発光手段からのレーザ光が、レーザ受光手段により受光されるまでの時間を測定し、反射鏡からガイドメタルの内面までの距離を算出し、反射鏡を回転させ、複数の点を測定してガイドメタルの中心位置を特定することを特徴とするものである。
【００２０】
例えば、センターリングする際に、レーザ発光手段からのレーザ光が、レーザ受光手段により受光されるまでの時間を測定する前に、補助レーザ光を利用して上記反射鏡の回転基準点を規定する。
【００２１】
この発明においては、レーザを用いてガイドメタルの中心位置を特定することで、従来のように測定には時間と熟練を必要とすることがなく、容易に且つ精度良くセンターリングすることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明に係るセンターリング装置およびセンターリング方法によれば、センターリング装置において、レーザ発光手段と、レーザ受光手段と、レーザを反射する反射鏡と、任意の位置で位置決め可能で、反射鏡を回転させる回転手段と、レーザ発光手段からのレーザ光が、レーザ受光手段により受光されるまでの時間を測定する時間測定手段と、時間測定手段の測定結果に基づいて、反射鏡からガイドメタルの内面までの距離を算出する算出手段と、レーザ発光手段および回転手段を制御する制御手段とを備え、センターリングする際に、レーザ発光手段を、ガイドメタルの上方中央部に配置し、反射鏡をガイドメタルの中心部に設置し、反射鏡によりレーザ発光手段からのレーザ光をガイドメタルの内面に屈折照射させ、ガイドメタルの内面から反射されたレーザ光を反射鏡により反射し、レーザ受光手段により受光し、レーザ発光手段からのレーザ光が、レーザ受光手段により受光されるまでの時間を測定し、反射鏡からガイドメタルの内面までの距離を算出し、そして反射鏡を回転させ、複数の点を測定してガイドメタルの中心位置を特定するものであり、従来のように測定には時間と熟練を必要とすることがなく、容易に且つ精度良くセンターリングすることができる。また、測定装置を小さくすることができるため、適用範囲が広く、さらに、測定装置のコストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態のセンターリング装置およびセンターリング方法について説明する。
【００２４】
図１は、水力発電機の主軸組み立て状態を示す概略図である。図１に示すように、発電機は上部に設置され、水車は下部に設置されている。発電機主軸１１と水車主軸１２とは連結軸１３を介して接続されている。発電機主軸１１の中部には、発電機回転子１７が配置されている。また、水車主軸１２の下部には、水車プロペラ１８が装着されている。水流により水車プロペラ１８を回転させ、水車主軸１２は連結軸１３を介して発電機主軸１１を回転させることで、発電を行う。
【００２５】
また、発電機主軸１１は、第１のガイドメタル１４と第２のガイドメタル１５で位置決めされている。また、水車主軸１２は第３のガイドメタル１６で位置決めされている。ここで、第１のガイドメタル１４、第２のガイドメタル１５および第３のガイドメタル１６の内径は、例えば４００ｍｍである。発電機主軸１１の長さは、約４．５ｍ、水車主軸１２の長さは、約１．６ｍ、連結軸１３の長さは、約１．６ｍである。
【００２６】
この場合、発電機主軸１１、水車主軸１２および連結軸１３は同一中心線上に設置される。そのために、第１のガイドメタル１４、第２のガイドメタル１５および第３のガイドメタル１６の中心位置は、センターリング装置により特定される。
【００２７】
図２は、実施の形態のセンターリング装置の構成例を示す図である。図２に示すように、センターリング装置１００は、レーザ発光装置２１と、プリズム２２、レーザ受光装置２３と、制御部２４、時間測定手段２５ａ、寸法算出手段２５ｂ、反射鏡２６と、回転円盤２７と、回転駆動部２８と、台座２９と、補助プリズム３１，３２とを備える。
【００２８】
レーザ発光装置２１、プリズム２２、レーザ受光装置２３および補助プリズム３１，３２からなるレーザ送受信部は、水平台２０の上に配置されている。この場合、レーザ光を鉛直に出射するため、例えば水準器等の水準調整部材が設けられる。また、レーザ発光装置２１およびレーザ受光装置２３は制御部２４に接続されている。また、制御部２４は、時間測定手段２５ａ、回転駆動部２８と接続され、回転駆動部２８を制御する。
【００２９】
また、この場合レーザ受光装置２３は、補助受光手段としても機能する。レーザ受光装置２３が補助レーザ光を受光することによって、反射鏡２６の回転基準位置を決め、レーザ発光装置２１と反射鏡２６の同期をとるようになされる。
【００３０】
時間測定手段２５ａは、レーザ発光装置２１からのレーザ光が、反射鏡２６で屈折され第２のガイドメタル１５の内面に照射し、反射されてレーザ受光装置２３に戻るまでの時間を測定するようになされる。寸法算出手段２５ｂは、時間測定手段２５ａの測定結果に基づいて、反射鏡２６から第２のガイドメタル１５の内面までの距離を算出するものである。
【００３１】
反射鏡２６は、回転円盤２７の上に固定され、回転円盤２７と一緒に回転するようになされる。回転円盤２７の回転は、回転駆動部２８により駆動される。この回転駆動部２８は、例えばステッピングモータを用いたものであり、台座２９で固定されている。台座２９は測定しようとするガイドメタルの位置に合わせて設置される。
【００３２】
回転円盤２７には、回転位置を検出するための補助反射鏡３３が設けられている。補助光線生成手段としての補助プリズム３１，３２によりレーザ発光装置２１のレーザ光から補助光線を取り出し、この補助光線が補助反射鏡３３により反射され、レーザ受光装置２３で受光すると、この位置を測定する際の回転円盤２７の回転基準位置とする。この基準位置より所定角度を回転し、測定を行う。
【００３３】
また、図２に示すように、第１のガイドメタル１４、第２のガイドメタル１５および第３のガイドメタル１６は、支持物１９ａにより所定位置に配置される。また、水平方向に移動可能な水平保持物１９ｂにより水平位置が決められる。第１のガイドメタル１４を基準としてセンターリングする際に、測定により第２のガイドメタル１５または第３のガイドメタル１６の偏差がある場合、第２のガイドメタル１５または第３のガイドメタル１６を水平方向に移動して中心を調整する。
【００３４】
図３は、反射鏡の回転基準点を規定する方法を示す概略図である。図３に示すように、回転円盤２７の上面に補助レーザ光を反射するための補助反射鏡３３が設けられている。この補助反射鏡３３は、例えば円形の反射鏡からなる。センターリングする際に、まず補助プリズム３１，３２（図２参照）によりレーザ発光装置２１のレーザ光から補助レーザ光を取り出し、回転円盤２７を回転させながら、補助レーザ光を回転円盤２７へ照射させる。この補助レーザ光が補助反射鏡３３により反射され、レーザ受光装置２３で受光すると、この位置を測定する際の回転円盤２７の回転基準位置（反射鏡２６の回転基準点）とする。このように、レーザ発光装置２１と反射鏡２６の同期をとるようになされる。そして、この基準位置より所定角度だけ回転させながら測定を行う。
【００３５】
図４は、反射鏡の回転基準点を規定する方法（その２）を示す概略図である。図４に示すように、回転円盤２７には、補助反射鏡３３の代わりに穴２７ａが設けられる。また、回転円盤２７の下方には、受光素子３４が設けられいている。
【００３６】
センターリングする際に、まず反射鏡２６を回転円盤２７と一緒に回転させ、補助プリズム３１，３２（図２参照）によりレーザ発光装置２１から出射した補助レーザ光は、穴２７ａを通過して受光素子３４に到達する。レーザ光を受光した受光素子３４より同期信号が生成され、この同期信号は制御部２４に入力される。制御部２４は、入力された同期信号に基づいて、回転円盤２７の回転基準位置（反射鏡２６の回転基準点）を決め、レーザ発光装置２１と反射鏡２６の同期をとるようになされる。そして、この基準位置より所定角度だけ回転させ、又は回転させながら測定を行うように制御する。
【００３７】
図５は、反射鏡の回転基準点を規定する方法（その３）を示す概略図である。図５に示すように、回転円盤２７には、補助反射鏡の代わりに穴２７ａが設けられ、そして反射鏡２６の回転駆動力は回転円盤２７からではなく、別の回転駆動部より与えられる。回転円盤２７の下方に、受光素子３４が設けられている。
【００３８】
図６は、この回転駆動部の構成例を示す図である。この場合は、制御部２４の制御によりコイル４２への通電による磁石４４との反発力によって反射鏡２６が磁気浮上して、反射鏡２６と回転円盤２７が分離される。これによって、両者は回転的には相互に連結された状態ではなくなるので、反射鏡２６のみを回転させることができる。回転円盤２７はモータ４６によって回転駆動される。また、コイル４２への通電を解除すると、磁気反発力がなくなるので、反射鏡２６が降下して反射鏡２６と回転円盤２７とが機械的に一体となる。このとき両者は同時に回転駆動される。
【００３９】
図５に示す反射鏡の回転基準点を規定する方法において、センターリングする際に、まず反射鏡２６を回転円盤２７上に固定して一緒に回転させ、補助プリズム３１，３２（図２参照）によりレーザ発光装置２１から取り出した補助レーザ光が穴２７ａを通過して受光素子３４に到達すると、受光素子３４からは同期信号が生成される。この同期信号は制御部２４に入力される。制御部２４は、入力された同期信号に基づいて、この位置を測定する際の回転円盤２７の回転基準位置（反射鏡２６の回転基準点）とする。そして、反射鏡２６のみを駆動し所定角度に回転させ、測定を行う。
【００４０】
次に、上述した図２および図７を参照しながら、センターリング装置１００を用いたセンターリング方法について説明する。図７は、センターリング計測の説明図である。図７（ａ）は、第２のガイドメタル１５の断面図であり、図７（ｂ）は、第２のガイドメタル１５の平面図である。
【００４１】
水力発電装置の組み立てを行う際に、発電機主軸１１と水車主軸１２とを同一中心線上にするために、センターリング装置１００を用いて、第１のガイドメタル１４、第２のガイドメタル１５および第３のガイドメタル１６の中心位置を特定する。
【００４２】
まず、レーザ送受信部を第１のガイドメタル１４の上にある水平台２０の上に設置し、レーザ発光装置２１からのレーザ光を第１のガイドメタルの中心部（またはその近傍）を通過するようにレーザ発光装置２１の水平位置を決める。
【００４３】
次に、反射鏡２６を第２のガイドメタルの中央部にくるように回転駆動部２８および台座２９を設置する。
【００４４】
次に、補助プリズム３１をレーザ光線の光路に位置する。制御部２４の制御によりレーザ発光装置２１からレーザ光を発生し、このレーザ光はプリズム２２、補助プリズム３１，３２を介して、回転円盤２７へ照射する。このとき、回転円盤２７は、制御部２４の制御により回転駆動される。回転円盤２７に設けられた補助反射鏡３３がレーザ光の照射位置に到達すると、レーザ光が反射される。補助反射鏡３３から反射されたレーザ光は、補助プリズム３２，３１、プリズム２２を介して、レーザ受光装置２３により受光される。この場合、レーザ受光装置２３が受光すると、回転円盤２７の位置を回転の基準位置とする。例えば、図７（ａ）に示す位置である。
【００４５】
回転円盤２７の上記基準位置で、レーザ発光装置２１からのレーザ光を反射鏡２６へ照射させ、反射鏡２６で屈折させ、第２のガイドメタル１５の内面に照射させる。そして、第２のガイドメタル１５の内面から反射されるレーザ光は、反射鏡２６とプリズム２２を介して、レーザ受光装置２３により受光される。この場合、レーザ光がレーザ受光装置２３まで戻る時間を測定する。
【００４６】
また、制御部２４の制御により回転円盤２７を回転させ反射鏡２６が１８０度反転した時点（測定点２）で再度、同様に測定する。この測定結果に基づいて、第２のガイドメタル１５の測定点１と測定点２の測定差から、第２のガイドメタル１５の測定点１と測定点２方向の位置偏差ｄが求められる。
【００４７】
この測定操作を例えば４回（４対）実施し第２のガイドメタル１５の中心位置を特定する。そして、その中心のＸおよびＹ方向の偏差を求めてから、第２のガイドメタル１５を移動し位置調整を行う。
【００４８】
なお、第２のガイドメタル１５の円周上の各測定点それぞれに対して半径を測定し、その位置偏差ｄを求め、第２のガイドメタル１５を移動し、位置調整を行うようにしてもよい。
【００４９】
また、上記と同様の方法で、第３のガイドメタル１６を測定し、その中心位置を特定する。
【００５０】
このように本実施の形態においては、センターリング装置１００は、レーザ発光装置２１と、プリズム２２、レーザ受光装置２３と、制御部２４、時間測定手段２５、反射鏡２６と、回転円盤２７と、回転駆動部２８と、台座２９と、補助プリズム３１，３２とを備える。
【００５１】
センターリングする際に、レーザ発光手段を第１のガイドメタル１４の上方中央部に配置し、反射鏡２６を第２のガイドメタル１５の中心部に設置する。次に、補助レーザ光で反射鏡２６の回転基準位置を決める。次に、反射鏡２６によりレーザ発光手段２１からのレーザ光を第２のガイドメタル１５の内面に屈折照射させ、第２のガイドメタル１５の内面から反射されたレーザ光を反射鏡２６により反射し、レーザ受光手段２３により受光し、時間測定手段２５ａによりレーザ発光手段２１からのレーザ光が、レーザ受光手段２３に戻るまでの時間を測定し、寸法算出手段２５ｂで反射鏡２６から第２のガイドメタル１５の内面までの距離を算出し、そして、回転駆動部２８により反射鏡２６を所定角度に回転させ、複数の点を測定して第２のガイドメタル１５の中心位置を特定する。同様の方法で、第３のガイドメタル１６の中心位置を特定する。
【００５２】
これにより、従来のように測定には時間と熟練を必要とすることがなく、容易に且つ精度良くセンターリングすることができる。また、測定装置を小さくすることができるため、適用範囲が広く、さらに、測定装置のコストを削減することができる。
【００５３】
なお、上述実施の形態においては、センターリング装置１００は、回転円盤２７の基準位置を決めるための補助レーザ光と測定用レーザ光は同一レーザ発生装置２１を用いたが、これに限定されるものではない。他のレーザ発生装置を用いて、補助レーザ光を発生するようにしてもよい。
【００５４】
また、上述実施の形態においては、センターリング装置１００は、水車発電機の回転主軸の組み立て作業においてガイドメタルの位置決めにセンターリング計測を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、この発明に係るセンターリング装置およびセンターリング方法は、例えば水車発電機等回転主軸の組み立て作業においてガイドメタルの位置決めにセンターリング計測を行う目的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】水力発電装置の主軸組み立て状態を示す概略図である。
【図２】実施の形態のセンターリング装置の構成例を示す図である。
【図３】反射鏡の回転基準点を規定する方法を示す概略図である。
【図４】反射鏡の回転基準点を規定する方法（その２）を示す概略図である。
【図５】反射鏡の回転基準点を規定する方法（その３）を示す概略図である。
【図６】回転駆動部の構成例を示す図である。
【図７】センターリング測定の説明図である。
【図８】従来のセンターリング測定装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１１・・・発電機主軸、１２・・・水車主軸、１３・・・連結軸、１４・・・第１のガイドメタル、１５・・・第２のガイドメタル、１６・・・第３のガイドメタル、１７・・・発電機回転子、１８・・・水車プロペラ、１９ａ・・・支持物、１９ｂ・・・水平保持物、２０・・・水平台、２１・・・レーザ発光装置、２２・・・プリズム、２３・・・レーザ受光装置、２４・・・制御部、２５ａ・・・時間測定手段、２５ｂ・・・寸法算出手段、２６・・・反射鏡、２７・・・回転円盤、２７ａ・・・穴、２８・・・回転駆動部、２９・・・台座、３１，３２・・・補助プリズム、３３・・・補助反射鏡、３４・・・受光素子、１００・・・センターリング装置
【図１】
2006184217.tif 000003
【図２】
2006184217.tif 000004
【図３】
2006184217.tif 000005
【図４】
2006184217.tif 000006
【図５】
2006184217.tif 000007
【図６】
2006184217.tif 000008
【図７】
2006184217.tif 000009
【図８】
2006184217.tif 000010