(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の類似コンポーネントを複数の異なる詰め部材を用いた締め付けにより固定する。【解決手段】本発明によれば、第１のコンポーネント（ＴＳ１）がアクチュエータ（ＡＫ）により第１の詰め部材（ＳＴ１）に摩擦結合で締め付けられる。この場合、この締め付け工程中に第１のセンサー（Ｓ１）により第１の締め付けパラメータ（ＶＰ１）が測定される。次にこの第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）に基づいて第２の詰め部材（ＳＴ２）が選択され、この選択された第２の詰め部材に第２のコンポーネントがアクチュエータ（ＡＫ）により摩擦結合で締め付けられる。【選択図】図２
2019133656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の類似コンポーネント（ＴＳ０、ＴＳ１）を複数の異なる詰め部材（ＳＴ０、ＳＴ１、ＳＴ２）を用いた締め付けにより固定する方法であって、
ａ）第１のコンポーネント（ＴＳ１）がアクチュエータ（ＡＫ）により第１の詰め部材（ＳＴ１）に摩擦結合で締め付けられ、この締め付け工程中に第１のセンサー（Ｓ１）により第１の締め付けパラメータ（ＶＰ１）が測定され、
ｂ）前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）に基づいて第２の詰め部材（ＳＴ２）が選択され、
ｃ）前記アクチュエータ（ＡＫ）により第２のコンポーネントが前記選択された第２の詰め部材（ＳＴ２）に摩擦結合で締め付けられる、方法。
【請求項２】
前記締め付け工程中に、前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）の時間に依存する経過、及び／又は、経路に依存する経過が測定され評価され、把握された前記経過に基づき前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）が予め与えられた１つまたは複数の締め付けパラメータ目標値（ＳＶＰ）と比較され、この比較結果に基づいて前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）及びその前に測定された１つまたは複数の締め付けパラメータから、締め付けパラメータの変化傾向が求められ、前記変化傾向に基づいて前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記変化傾向が予め与えられた不一致の判断基準を満たすか否かがチェックされ、不一致の判断基準を満たす場合には、前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が修正されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第２のセンサー（Ｓ２）により前記第１のコンポーネント（ＴＳ１）の固定パラメータ（ＢＰ１）が測定され、前記固定パラメータ（ＢＰ１）に基づいて前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
異なる詰め部材のための機械学習ルーチン（ＮＮ）が、測定された複数の締め付けパラメータ（ＶＰ）および固定パラメータ（ＢＰ）に基づいて、固定品質を最適化する締め付けパラメータを求めるようにトレーニングされ、前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）が前記第１の詰め部材（ＳＴ１）の固定品質を最適化する締め付けパラメータと比較され、この比較結果に基づいて前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アクチュエータ（ＡＫ）が、前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）に基づいて、前記第２のコンポーネントの締め付け工程を前記第１のコンポーネント（ＴＳ１）の締め付け工程に対して変更するように制御されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）が予め与えられた許容範囲内にあるか否かがチェックされ、このチェック結果が良くない場合には、前記第１の詰め部材（ＳＴ１）が前記アクチュエータ（ＡＫ）により取り外され、前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）に基づいて第２の詰め部材（ＳＴ２）が選択され、前記アクチュエータ（ＡＫ）を用いて前記第１のコンポーネント（ＴＳ１）が、選択された前記第２の詰め部材（ＳＴ２）に摩擦結合で締め付けられることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記アクチュエータ（ＡＫ）が、前記第１のセンサー（Ｓ１）及び／又は前記第２のセンサー（Ｓ２）を含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記締め付けが、ハンマーで叩くことにより、及び／又は、前記アクチュエータ（ＡＫ）によって連続的な力を加えることにより行われることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法を実施するために設けられた、複数の類似コンポーネントを固定するための装置。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法を実施するために設けられたコンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムを備えた、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の類似コンポーネントを、複数の異なる詰め部材（Stemmstuecke）を用いた摩擦結合による締め付けによって固定するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のコンポーネントを複数の詰め部材を用いて固定することは多くの製造工程で行われている。その一例は、タービンにおけるタービン翼の植え込みである。この場合、通常は人手で、複数のタービン翼がそれぞれ、タービンの溝に挿入された、適合する詰め部材を介してハンマーで叩き込まれ、そうして、詰め部材、タービン翼および溝の摩擦結合が達成される。この場合は締まりばめ、ないし、圧入であり、すなわち、それぞれの詰め部材の厚さはそれぞれの遊びギャップより幾分大きい。
【０００３】
タービン翼およびこれを受容する溝の製造誤差により、これらのタービン翼を確実に固定するためには、一般的にこれらの詰め部材は僅かに異なる大きさでなければならない。小さすぎる詰め部材では一般的にタービン翼の確実な固定ができず、大きすぎる詰め部材では固定工程が困難になるか、または、タービン翼を損傷することがある。両方の場合、そのタービン翼は再びハンマーで叩いて引き抜かねばならず、新しい詰め部材を選択し、この新しい詰め部材を介してそのタービン翼をハンマーで叩き込まねばならない。さらに、詰め部材の間違った寸法は、後になってやっと判ることが多い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、複数の類似コンポーネントを複数の異なる詰め部材を用いて固定するためのより効果的な方法、並びに、より効果的な装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴を備えた方法、請求項１２の特徴を備えた装置、請求項１３の特徴を備えたコンピュータプログラム、並びに、請求項１４の特徴を備えた、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体により解決される。
【０００６】
複数の類似コンポーネントを複数の異なる詰め部材を用いた締め付けによって固定するために、本発明によれば、第１のコンポーネントがアクチュエータにより第１の詰め部材に摩擦結合で締め付けられる。この場合、この締め付け工程中に第１のセンサーにより第１の締め付けパラメータが測定される。次に、この第１の締め付けパラメータに基づいて第２の詰め部材が選択され、この第２の詰め部材に第２のコンポーネントが前記アクチュエータにより摩擦結合で締め付けられる。
【０００７】
締め付けパラメータとしては特に、締め付け時に現れる及び／又は加えられる力、圧力、変形、変位経路、間隔、及び／又は、締め付け工程にとって重要な他の物理的なパラメータが、好適に、詰め部材において及び／又はコンポーネントにおいて測定される。
【０００８】
本発明による方法を実施するために、複数の類似コンポーネントを固定するための装置、コンピュータプログラム、並びに、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体が備えられている。
【０００９】
本発明により、第１のコンポーネントを固定する際に測定されたセンサーデータを、その次のコンポーネントに対して使用される詰め部材を選択するために好適な方法で利用することができる。このメリットは、複数の類似コンポーネントは大抵はロット製造され、１つのロットで続けて製造されたコンポーネントの製造ばらつきは大抵は小さく、互いに相関関係がある、というしばしば生じる状況に基づいている。特に、或るロットの製造ばらつきからしばしばそのロットのそれぞれその次のコンポーネントを良好に予測することができる。このことから、複数の詰め部材の自動化された好適な選択が可能となり、さらに、その結果として、この種の複数のコンポーネントの、固定品質のばらつきが僅かしかない効果的な固定が可能となる。
【００１０】
本発明の好適な実施形態及び展開形態は従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明の好適な一実施形態によれば、締め付け工程中に第１の締め付けパラメータの時間に依存する経過及び／又は経路に依存する経過を測定し、評価することができる。把握されたこの経過に基づいて、次に第２の詰め部材の選択を行うことができる。特に、第１の締め付けパラメータの経過として、第１のコンポーネント及び／又は第１の詰め部材の変位経路の関数としての圧力を測定することができる。この経過に基づき、その締め付け工程の間に、不適合な詰め部材を事前に認識することができ、必要に応じて取り替えることができる。
【００１２】
さらに、この第１の締め付けパラメータは、予め与えられた１つまたは複数の締め付けパラメータ目標値と比較することができる。次に第２の詰め部材の選択は、この比較結果に基づき、特に、第１の締め付けパラメータと締め付けパラメータ目標値との偏差に基づき、行うことができる。第１の締め付けパラメ−タの時間に依存する経過及び／又は経路に依存する経過を、予め与えられた目標値の経過と連続的に比較することができると好適である。特に、予め与えられた締め付けパラメータ目標値または予め与えられた経過目標値に対しても許容範囲を予め与えられることができ、第１の締め付けパラメ−タと比較することができる。
【００１３】
本発明の好適な一実施形態によれば、第１の締め付けパラメ−タおよびその前に測定された１つまたは複数の締め付けパラメータから、締め付けパラメータの変化傾向を求めることができる。次に第２の詰め部材の選択をこの変化傾向に基づいて行うことができる。この変化傾向は例えば、差分形成、または、線形もしくは非線形の回帰により求めることができる。好適に、この変化傾向に基づいて第２のコンポーネントのための締め付けパラメータを予測することができる。この予測された締め付けパラメータは次いで締め付けパラメータ目標値、及び、場合によっては、その許容範囲と比較することができる。この種の予測により、多くの場合、第２のコンポーネントに対してより適合した詰め部材を選択することができる。
【００１４】
さらに、この変化傾向が予め与えられた不一致の判断基準を満たすか否かをチェックすることができる。この不一致の判断基準を満たす場合には、第２の詰め部材の選択を修正することができる。このような不一致を認識するために例えば、締め付けパラメータの連続的な変化、及び／又は、測定された締め付けパラメータの締め付けパラメータ予測値からの偏差を評価することができる。この種の不一致は、ロット変更またはこれらのコンポーネントに対する製造工程のその他の変更のための指標として評価することができる。そのような場合には、その選択方法を切り替える、または、他の方法で修正するとしばしば好適である。
【００１５】
本発明の別の好適な実施形態では、第２のセンサーにより第１のコンポーネントの固定パラメータを測定することができる。次に第２の詰め部材の選択をこの固定パラメータに基づいて行うことができる。固定パラメータとしては特に、その前に固定されたコンポーネントを基準にした間隔、位置、配置方向、ギャップ幅または嵌め合い状態を測定することができる。これに代えて又はこれに加えて、この固定パラメータは第１のコンポーネントの固定状態、遊び、可動性、変形、及び／又は、機械的な応力に関するものとすることができる。この固定パラメータが固定品質を数値化することができると好適である。この場合、この固定品質は例えば、固定状態、目標値からの偏差、及び／又は、固定の信頼性に関するものとすることができる。
【００１６】
本発明の好適な展開形態によれば、測定された複数の締め付けパラメータおよび固定パラメータに基づいて、異なる詰め部材のための機械学習ルーチンを、固定品質を最適化する締め付けパラメータを求めるように、トレーニングすることができる。この場合、第１の締め付けパラメ−タを、第１の詰め部材の固定品質を最適化する締め付けパラメータと比較することができ、この比較結果に基づいて第２の詰め部材の選択を行うことができる。機械学習ルーチンは、固定品質に対する非線形的な影響をも認識し、マッピングするように、機械学習の標準方法を用いて効果的にトレーニングすることができる。このようにして、適切な詰め部材寸法の予測をすることができ、その結果として、固定品質を一般的に著しく改善することができる。
【００１７】
さらに、アクチュエータを、第１の締め付けパラメ−タに基づいて、第２のコンポーネントの締め付け工程を第１のコンポーネントの締め付け工程に対して変更するように、制御することができる。
【００１８】
さらに、第１の締め付けパラメ−タ、固定パラメータ、または、それぞれの経過が、予め与えられた許容範囲内にあるか否かをチェックすることができる。このチェック結果が良くない場合には、第１の詰め部材をアクチュエータにより取り外し、第１の締め付けパラメ−タに基づいて第２の詰め部材を選択することができる。次にこのアクチュエータを用いて第１のコンポーネントを、選択されたこの第２の詰め部材に摩擦結合で締め付けることができる。第１の詰め部材を取り外すために、アクチュエータは第１の詰め部材及び／又は第１のコンポーネントに対して両方向に力を加えることができるように構成することができる。
【００１９】
本発明の実施例を図面に基づき以下詳細に説明する。これらの図面はいずれも模式図である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】詰め部材を用いてタービン翼支持部に固定されたタービン翼の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例による、タービン翼の固定装置の構成図である。
【図３】本発明の第２の実施例による、タービン翼の固定装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明による、詰め部材による複数の類似コンポーネントの固定の適用例として、以下に、蒸気タービンの翼支持部でのタービン翼の固定について記載する。この場合、リング状のタービン翼支持部の内側の溝に複数の類似したタービン翼が挿入され、複数の詰め部材を用いて摩擦結合で締め付けられる。これらタービン翼の不可避の製造誤差を調整すべく、僅かに大きさの異なる複数の詰め部材がそのために用意されている。本発明により、特に、それぞれの適切な詰め部材の選択が改善され、その結果、固定工程が改善される。
【００２２】
図１は、詰め部材ＳＴを用いてタービン翼支持部ＴＳＴ内に固定されたタービン翼ＴＳを模式図で示す。この詰め部材ＳＴは、タービン翼支持部ＴＳＴ内部におけるタービン翼ＴＳのタービン翼脚部ＴＳＦに対する摩擦結合による締め付けに役立つ。この目的のために、詰め部材ＳＴは、タービン翼支持部ＴＳＴのそのために設けられた溝に挿入される。詰め部材ＳＴの挿入後、タービン翼ＴＳのタービン翼脚部ＴＳＦがタービン翼支持部ＴＳＴ内に挿入され、詰め部材ＳＴを介して押し動かされ、及び／又は、ハンマーで叩き込まれ、その結果、タービン翼脚部ＴＳＦと詰め部材ＳＴとが摩擦結合により互いに押し付けられる。この場合、詰め部材ＳＴの寸法は、タービン翼脚部ＴＳＦがタービン翼支持部ＴＳＴ内で確実に、且つ、遊びなしで固定されるように選ばれる。もう一つの溝Ｎは、引き続いて行われる、もう一つの詰め部材（図示されていない）を押し動かす、又は、ハンマーで叩き込むためのものである。
【００２３】
図２は本発明の第１の実施例による、タービン翼支持部ＴＳＴ内でのタービン翼の固定装置の模式図である。複数のタービン翼の各タービン翼脚部、並びに、詰め部材のための溝は、見易くするために個々には示されていない。
【００２４】
固定される最初のコンポーネントとして、複数の類似したタービン翼のなかの１つのタービン翼ＴＳ１が、締め付けのために第１の詰め部材ＳＴ１を介して押し動かされる。この場合、この第１の詰め部材ＳＴ１は、詰め部材供給機ＳＴＶのなかの僅かに大きさの異なる複数の詰め部材から選択されている。この第１の詰め部材ＳＴ１は、タービン翼支持部ＴＳＴのそのために設けられた溝に挿入されており、タービン翼支持部ＴＳＴ内でのタービン翼ＴＳ１のタービン翼脚部を、摩擦結合により締め付けるのに役立つ。タービン翼ＴＳ１は、既にその前に詰め部材ＳＴ０を用いてタービン翼支持部ＴＳＴ内に固定されているタービン翼ＴＳ０に当接するまで、詰め部材ＳＴ１を介して押し動かされる。
【００２５】
本発明によるこの装置は、本固定方法を制御するための制御装置ＣＴＬ１により自由に操作することができる。この制御装置ＣＴＬ１は、制御装置ＣＴＬ１の複数の方法ステップを実行するための１つまたは複数のプロセッサ、並びに、制御装置ＣＴＬ１により処理されるデータを記憶するための１つまたは複数のメモリー及び／又は１つのデータバンクを含む。
【００２６】
この制御装置ＣＴＬ１は、詰め部材供給機ＳＴＶおよび液圧式アクチュエータＡＫと連結されている。この制御装置ＣＴＬ１は特に、詰め部材供給機ＳＴＶからの１つの適合する詰め部材の選択、ならびに、それぞれの詰め部材へのそれぞれのタービン翼のそれぞれの締め付け工程を制御する。
【００２７】
液圧式アクチュエータＡＫは液圧式スタンピング機械ＨＳを用いて、固定すべきタービン翼、ここではＴＳ１、をタービン翼支持部ＴＳＴ内で、その溝に挿入された詰め部材を介して押し動かし、それによって、タービン翼ＴＳ１を詰め部材ＳＴ１に摩擦結合で締め付ける。このアクチュエータＡＫは連続的な力を加えることにより、及び／又は、ハンマーで叩くことにより、タービン翼ＴＳ１を押し動かすことができる、具体的には、このタービン翼ＴＳ１がそれ以前に固定されているタービン翼、ここではＴＳ０、に当接するまで押し動かすことができる。この代わりに又はこれに加えて、アクチュエータＡＫとして、空気圧式アクチュエータ、及び／又は、磁気式アクチュエータを使用することができる。
【００２８】
それぞれの詰め部材を詰め部材供給機ＳＴＶからタービン翼支持部ＴＳＴのそのために設けられている溝に運ぶために、それぞれの詰め部材をタービン翼支持部ＴＳＴ内に挿入するために、ならびに、アクチュエータＡＫをガイドするために、ロボット（図示されていない）、または、他のマニピュレータを設けることができる。
【００２９】
タービン翼ＴＳ１の締め付け工程の間に、第１のセンサーＳ１が第１の締め付けパラメータＶＰ１を測定する。第１の締め付けパラメータＶＰ１として、例えば、締め付け工程に際して現れる及び／又は加えられる力、圧力、変位経路、変位時間、又は、締め付け工程にとって重要な他の物理的なパラメータを測定することができる。これに応じてこの第１のセンサーＳ１は、力センサー、圧力センサー、位置センサー、又は、他の締め付けセンサーとして構成することができる。この第１のセンサーＳ１がアクチュエータＡＫ内に組み込まれていると好適である。
【００３０】
特に、この第１のセンサーＳ１により、第１の締め付けパラメータＶＰ１として、アクチュエータＡＫにより加えられた圧力をタービン翼ＴＳ１の変位経路の関数、すなわち、力対経路の経過、として測定することができる。
【００３１】
第１の締め付けパラメータＶＰ１ないしその経過は評価のために制御装置ＣＴＬ１に伝達される。制御装置ＣＴＬ１の比較モジュールＣＭＰにおいて、この第１の締め付けパラメータＶＰ１ないしその経過が、予め与えられた締め付けパラメータ目標値ＳＶＰないしその経過目標値と比較される。
【００３２】
この締め付けパラメータ目標値ＳＶＰが、例えば、所望の力、圧力、変位経路、変位時間、又は、締め付け工程にとって重要な他の物理的なパラメータを、翼と溝との異なる組合せ、及び、異なる材料に対してそれぞれ与えることができると好適である。この締め付けパラメータ目標値ＳＶＰにさらに許容範囲が予め与えられていると好適である。特に、この締め付けパラメータ目標値ＳＶＰは、変位経路の関数としてアクチュエータＡＫにより加えられるべき圧力を、すなわち、力対経路の経過の目標値を、予め与えることができる。次に第１の締め付けパラメータＶＰ１の経過を、締め付けパラメータ目標値ＳＶＰの経過、及び、場合によっては許容範囲ないしその経過と、連続的に比較することができる。この場合、特に、第１の締め付けパラメータＶＰ１の締め付けパラメータ目標値ＳＶＰからの偏差から固定品質を求めることができる。
【００３３】
第１の締め付けパラメータＶＰ１を締め付けパラメータ目標値ＳＶＰと直接に比較することに代えて又はこれに加えて、この第１の締め付けパラメータＶＰ１を、その前に固定されたコンポーネント、ここではＴＳ０、を締め付ける際に測定された複数の締め付けパラメータを基に予測することができ、この予測結果を締め付けパラメータ目標値ＳＶＰないしこれに付随する許容範囲と比較することができる。この目的のために、その前に測定された締め付けパラメータに基づいて、例えば、線形または非線形の回帰により、変化傾向を求めることができる。求められたこの変化傾向に基づき、好適に、その次に固定されるタービン翼で予期される締め付けパラメータが予測される。締め付けパラメータに対する予測値の利用は、最後に測定された締め付けパラメータ、ここではＶＰ１、の利用よりも良い結果を生じることがよくある。このことは、複数のタービン翼が通常は連続的にロット製造されることに起因している。続けて製造された複数のタービン翼では、製造ばらつきが通常は小さく、例えば、大抵は一様に又は一定に変化する。というのは、工具の損耗が時間的に一定であるからである。
【００３４】
求められた変化傾向が不一致の判断基準を満たしているか否かがチェックされると好適である。この不一致を認識するために、例えば、測定された締め付けパラメータＶＰ１の予測値からの偏差を或る閾値と比較することができる。その閾値を超えた場合には、不一致という信号を出すことができる。このような不一致は、タービン翼に対するロット変更または製造プロセスの他の変更のための指標として評価することができる。
【００３５】
タービン翼ＴＳ１の固定状態を評価するために、第２のセンサーＳ２によりタービン翼ＴＳ１の固定パラメータＢＰ１が測定される。この固定パラメータＢＰ１は、例えば、間隔、位置、配置方向、ギャップ幅、又は、嵌め合い状態を、特に、その前に固定されたコンポーネント又はタービン翼支持部ＴＳＴ又はタービンの他の部品を基準にして、示すことができる。これに代えて又はこれに加えて、固定パラメータＢＰ１は、固定状態、遊び、可動性、変形、及び／又は、機械的な応力に関するものとすることができる。第２のセンサーＳ２がアクティブセンサーとして形成されていると好適であり、このアクティブセンサーは、タービン翼ＴＳ１及び／又は詰め部材ＳＴ１に力を加え、その際に、締め付けられたコンポーネントの変形及び／又は可動性を測定する。この第２のセンサーＳ２は特にアクチュエータＡＫ内に組み込むことができる。
【００３６】
この実施例では、固定パラメータＢＰ１として、第２のセンサーＳ２により、締め付け状態、例えば、力、押し圧力、及び／又は、固定されたタービン翼ＴＳ１及び／又は詰め部材ＳＴ１の変形が測定される。この第２のセンサーＳ２がさらに第１のセンサーＳ１の測定値に依拠すると、すなわち、これと部分的に若しくは全体的に同一であると好適である。
【００３７】
固定パラメータＢＰ１及びその前に測定された複数の固定パラメータに基づいて、その次のコンポーネントで予期される固定パラメータを予測することができると好適である。
【００３８】
固定パラメータＢＰ１は評価のために制御装置ＣＴＬ１に伝達される。制御装置ＣＴＬ１はこの固定パラメータＢＰ１に基づいて、今固定されたタービン翼ＴＳ１の特に固定品質を求める。この場合、この固定品質は、特に、固定状態、目標値からの偏差、及び／又は、固定の信頼性に関するものとすることができ、または、これらを数値化することができる。
【００３９】
制御装置ＣＴＬ１の比較モジュールＣＭＰでは、固定パラメータＢＰ１が、予め与えられた固定パラメータ目標値ＳＢＰと比較される。この固定パラメータ目標値ＳＢＰが、翼と溝との異なる組合せ、及び、異なる材料に対してそれぞれ予め与えられていると好適である。これに代えて又はこれに加えて、それぞれの固定パラメータ目標値ＳＢＰに対するそれぞれの許容範囲を予め与えることができる。
【００４０】
第１の締め付けパラメータＶＰ１又は予測された締め付けパラメータと、締め付けパラメータ目標値ＳＶＰとの偏差、ないし、これらのそれぞれの経過の偏差に基づいて、比較モジュールＣＭＰにより、これに連結された選択モジュールＳＥＬが制御される。この際、固定パラメータＢＰ１又は予測された固定パラメータと、固定パラメータ目標値ＳＢＰとの偏差も考慮することができると好適である。
【００４１】
この選択モジュールＳＥＬは制御装置ＣＴＬ１の一部であり、その都度その次に固定されるコンポーネント、ここではタービン翼ＴＳ１の次に固定されるべきタービン翼（図示されていない）、を締め付けるのに適合する詰め部材を選択するのに役立つ。この実施例では、このために第２の詰め部材ＳＴ２がこの選択モジュールＳＥＬにより選択される。この場合の選択は次のように行うことができる。すなわち、締め付けパラメータ目標値ＳＶＰよりも大きい締め付けパラメータＶＰ１の場合には、現在の詰め部材、ここではＳＴ１、よりも小さい詰め部材、ここではＳＴ２が選択され、より小さい締め付けの場合には、これに対応してより大きい詰め部材が選択される。
【００４２】
締め付けパラメータ又は固定パラメータの経過において不一致が確認された場合には、さらにその選択を変更することができる。すなわち、その場合には、予測を利用せず、選択パラメータを変更する、及び／又は、選択方法を切り替えることができる。
【００４３】
詰め部材の選択に関して、選択モジュールＳＥＬにより、それぞれ選択された詰め部材、ここではＳＴ２、及び、特にその寸法を示す選択情報ＳＩが発生される。この選択情報ＳＩは選択モジュールＳＥＬから詰め部材供給機ＳＴＶに伝達され、この選択情報ＳＩにより確定された詰め部材、ここではＳＴ２、を準備するように詰め部材供給機に指示する。選択されたこの詰め部材ＳＴ２が次に、その次のタービン翼（図示されていない）を固定するために使用される。
【００４４】
締め付け工程自身もその次のコンポーネントを締め付ける時に、第１の締め付けパラメータＶＰ１及び／又は固定パラメータＢＰ１に応じて変更することができると好適である。例えば、加えられた力がより大きくなったことを第１の締め付けパラメータＶＰ１が示すと、その次のタービン翼の締め付けに際してはアクチュエータＡＫを押し動かす速度を下げることができる。
【００４５】
さらに、第１の締め付けパラメータＶＰ１及び／又は固定パラメータＢＰ１が締め付けパラメータ目標値ないし固定パラメータ目標値のそれぞれの許容範囲外にあるか否かがチェックされると好適である。許容範囲外にある場合には、第１の詰め部材ＳＴ１はアクチュエータを用いて再び取り外され、その代わりに新しい詰め部材が選択され、挿入され、締め付けられる。この目的のために、アクチュエータＡＫを、それぞれのタービン翼及び／又はそれぞれの詰め部材に両方向に力を加えるように、及び／又は、両方向にハンマー打ちするように、構成することができる。
【００４６】
図３は本発明による第２の実施例における、タービン翼支持部ＴＳＴにおいて複数のタービン翼を固定するための装置の模式図である。
【００４７】
図３において図２と同じ符号が使用されている限りにおいて、これらの符号は同じ対象物を示す。これらの対象物は、図３の機能に関して、図２に関連して記載されたように実行または実現することができる。
【００４８】
この第２の実施例が第１の実施例と異なるのは、異なって実行される第２の制御装置ＣＴＬ２である。第１の制御装置ＣＴＬ１と同様に、この第２の制御装置ＣＴＬ２は本固定方法の制御に役立つ。これは、制御装置ＣＴＬ２の複数の方法ステップを実行するための１つまたは複数のプロセッサ、並びに、制御装置ＣＴＬ２により処理されるデータを記憶するための１つまたは複数のメモリー及び／又は１つのデータバンクを含む。特に、この第２の制御装置ＣＴＬ２は、図２で示された第１の実施例において、制御装置ＣＴＬ１の代わりに使用することができる。
【００４９】
さらに、この第２の制御装置ＣＴＬ２は人工のニューラルネットワークＮＮ、並びに、これと連結された選択モジュールＳＥＬを含む。この選択モジュールＳＥＬは制御装置ＣＴＬ１の選択モジュールと同様に、それぞれその次に固定されるコンポーネント、ここではその次のタービン翼（図示されていない）を締め付けるのに適した詰め部材、ここではＳＴ２、を選択するのに役立つ。
【００５０】
この選択は、第１のセンサーＳ１により測定された第１の締め付けパラメータＶＰ１、ならびに、第２のセンサーＳ２により測定された固定パラメータＢＰ１に基づいて行われ、これらのパラメータはこの目的のためにニューラルネットワークＮＮに伝達され、このニューラルネットワークＮＮにより評価される。
【００５１】
このニューラルネットワークＮＮを用いて、機械学習ルーチンが実行される。このニューラルネットワークＮＮは、詰め部材供給機ＳＴＶの複数の異なる詰め部材のために、測定された複数の締め付けパラメータＶＰおよび固定パラメータＢＰに基づきトレーニングされる。このトレーニングが、タービン翼と溝との異なる組合せ、並びに、異なる材料に対してそれぞれ行われると好適である。ニューラルネットワークＮＮのトレーニングのために、当業者に公知の多くの機械学習の標準方法を使用することができる。ニューラルネットワークＮＮのトレーニングのために用いられるトレーニングデータＶＰおよびＢＰは、図３において点線で囲んだ四角で示されている。
【００５２】
締め付けパラメータＶＰおよび固定パラメータＢＰを用いて、固定品質を最適化する締め付けパラメータを求めるように、ニューラルネットワークＮＮがトレーニングされる。この場合、この固定品質は前述したように定義することができる。このニューラルネットワークＮＮがそれぞれ今測定された複数の締め付けパラメータおよび複数の固定パラメータ、ここではＶＰ１およびＢＰ１により引き続きさらにトレーニングされると好適である。
【００５３】
第２の実施例におけるこれらの求められた、最適化された締め付けパラメータは、第１の実施例における締め付けパラメータ目標値ＳＶＰと同等の機能を有する。これに応じて、その次に使用される詰め部材の選択は次のように行うことができる。すなわち、最適化された締め付けパラメータよりも大きい締め付けパラメータＶＰ１の場合には、現在の詰め部材ＳＴ１よりも小さい詰め部材、ここではＳＴ２が選択され、より小さい締め付けの場合には、それに対応してより大きい詰め部材が選択される。
【００５４】
詰め部材を選択するために、第１の実施例のように選択モジュールＳＥＬにより、それぞれの詰め部材、ここではＳＴ２、及び、特にその大きさを示す選択情報ＳＩが発生される。この選択情報ＳＩは選択モジュールＳＥＬから詰め部材供給機ＳＴＶに伝達され、この選択情報ＳＩにより確定された詰め部材、ここではＳＴ２を準備するように詰め部材供給機に指示する。
【００５５】
第２の実施例によるニューラルネットワークＮＮを用いる選択方法は、第１の実施例による選択方法と組み合わせることもできる。特に、選択に際して、ニューラルネットワークＮＮにより求められた最適化された締め付けパラメータと並んで、締め付けパラメータ目標値又は固定パラメータ目標値を考慮することができる。
【００５６】
本発明によれば、現在のコンポーネントを締め付ける際に測定されたセンサーデータは大抵は、その次のコンポーネントに対して使用される詰め部材の選択に利用することができる。というのは、連続的に製造される複数のタービン翼または他のコンポーネントの製造ばらつきは、しばしば互いに相関があるからである。このことから、複数の詰め部材の自動化された、好適な選択が可能となり、その結果、この種のコンポーネントの、固定品質の僅かなばらつきしかない効果的な固定が可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
ＴＳ      タービン翼
ＴＳＴ    タービン翼支持部
ＴＳＦ    タービン翼脚部
ＳＴ      詰め部材
Ｎ        溝
Ｓ        センサー
ＡＫ      アクチュエータ
ＨＳ      液圧式スタンピング機械
ＶＰ      締め付けパラメータ
ＢＰ      固定パラメータ
ＳＴＶ    詰め部材供給機
ＣＴＬ    制御装置
ＣＭＰ    比較モジュール
ＳＶＰ    締め付けパラメータ目標値
ＳＢＰ    固定パラメータ目標値
ＳＥＬ    選択モジュール
ＳＩ      選択情報
ＮＮ      ニューラルネットワーク
【図１】
2019133656.tif 000003
【図２】
2019133656.tif 000004
【図３】
2019133656.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月9日(2019.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の類似コンポーネント（ＴＳ０、ＴＳ１）を複数の異なる詰め部材（ＳＴ０、ＳＴ１、ＳＴ２）を用いた締め付けにより固定する方法であって、
ａ）第１のコンポーネント（ＴＳ１）がアクチュエータ（ＡＫ）により第１の詰め部材（ＳＴ１）に摩擦結合で締め付けられ、この締め付け工程中に第１のセンサー（Ｓ１）により第１の締め付けパラメータ（ＶＰ１）が測定され、
ｂ）前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）に基づいて第２の詰め部材（ＳＴ２）が選択され、
ｃ）前記アクチュエータ（ＡＫ）により第２のコンポーネントが前記選択された第２の詰め部材（ＳＴ２）に摩擦結合で締め付けられる、方法。
【請求項２】
前記締め付け工程中に、前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）の時間に依存する経過、及び、経路に依存する経過の少なくとも一方が測定され評価され、把握された前記経過に基づき前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）が予め与えられた１つまたは複数の締め付けパラメータ目標値（ＳＶＰ）と比較され、この比較結果に基づいて前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）及びその前に測定された１つまたは複数の締め付けパラメータから、締め付けパラメータの変化傾向が求められ、前記変化傾向に基づいて前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記変化傾向が予め与えられた不一致の判断基準を満たすか否かがチェックされ、不一致の判断基準を満たす場合には、前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が修正されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
第２のセンサー（Ｓ２）により前記第１のコンポーネント（ＴＳ１）の固定パラメータ（ＢＰ１）が測定され、前記固定パラメータ（ＢＰ１）に基づいて前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
異なる詰め部材のための機械学習ルーチン（ＮＮ）が、測定された複数の締め付けパラメータ（ＶＰ）および固定パラメータ（ＢＰ）に基づいて、固定品質を最適化する締め付けパラメータを求めるようにトレーニングされ、前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）が前記第１の詰め部材（ＳＴ１）の固定品質を最適化する締め付けパラメータと比較され、この比較結果に基づいて前記第２の詰め部材（ＳＴ２）の選択が行われることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アクチュエータ（ＡＫ）が、前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）に基づいて、前記第２のコンポーネントの締め付け工程を前記第１のコンポーネント（ＴＳ１）の締め付け工程に対して変更するように制御されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）が予め与えられた許容範囲内にあるか否かがチェックされ、このチェック結果が良くない場合には、前記第１の詰め部材（ＳＴ１）が前記アクチュエータ（ＡＫ）により取り外され、前記第１の締め付けパラメ−タ（ＶＰ１）に基づいて第２の詰め部材（ＳＴ２）が選択され、前記アクチュエータ（ＡＫ）を用いて前記第１のコンポーネント（ＴＳ１）が、選択された前記第２の詰め部材（ＳＴ２）に摩擦結合で締め付けられることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記アクチュエータ（ＡＫ）が、前記第１のセンサー（Ｓ１）及び前記第２のセンサー（Ｓ２）の少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記締め付けが、ハンマーで叩くこと、及び、前記アクチュエータ（ＡＫ）によって連続的な力を加えることの少なくとも一方により行われることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法を実施するために設けられた、複数の類似コンポーネントを固定するための装置。
【請求項１３】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法を実施するために設けられたコンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムを備えた、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体。
【外国語明細書】
2019133656000001.pdf