(57)【要約】【課題】本開示は、翼の近壁におけるレーザ削孔の完了を判定するための方法を提供する。【解決手段】方法は、レーザドリルを用いて翼の近壁に孔を穿孔する工程を含む。レーザドリルは、翼に対して或るパターンで移動し得る。方法は、翼の近壁を通るレーザドリルによるレーザの相次ぐ貫通の間の計算された持続時間に基づいて、または翼の近壁を通るレーザドリルによるレーザの直近の貫通からの計算された持続時間に基づいて、孔を穿孔する工程が完了するときを判定する工程も含む。【選択図】図１
2015145028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
翼（３８）に孔を穿孔するための方法であって、
レーザドリル（４１）を用いて前記翼（３８）の近壁（７２）に孔を穿孔する工程と、
前記レーザドリル（４１）が前記翼（３８）の前記近壁（７２）を貫通したかを判定する工程と、
前記レーザドリル（４１）が前記翼（３８）の前記近壁（７２）を貫通したと判定してからの持続時間を計算する工程と、
計算された前記持続時間に基づいて、前記翼（３８）の前記近壁（７２）の前記孔が完成しているかを判定する工程と、
を備える方法。
【請求項２】
前記レーザドリル（４１）を用いて前記翼（３８）の前記近壁（７２）に前記孔を穿孔する工程が、前記翼（３８）に対して前記レーザドリル（４１）を移動させる工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記レーザドリル（４１）が前記翼（３８）の前記近壁（７２）を貫通したかを判定する工程が、前記翼（３８）の前記近壁（７２）を通る前記レーザドリル（４１）の複数の貫通を判定する工程を備え、前記レーザドリル（４１）が前記翼（３８）の前記近壁（７２）を貫通してからの前記持続時間を計算する工程が、前記レーザドリル（４１）が前記翼（３８）の前記近壁（７２）を直前に貫通してからの前記持続時間を計算する工程を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記翼（３８）に対して前記レーザドリル（４１）を移動させる工程が、前記レーザドリル（４１）に対して或るパターンで前記レーザドリル（４１）を移動させる工程を備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
計算された前記持続時間に基づいて、前記翼（３８）の前記近壁（７２）の前記孔が完成しているかを判定する工程が、前記持続時間を前記パターンに対応する所定の時間量と比較する工程を備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記パターンが螺旋である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記翼（３８）が、空洞（４６）、および前記近壁（７２）とは反対側で前記空洞（４６）に配置された遠壁（７４）をさらに形成し、前記方法が、
前記翼（３８）の前記空洞（４６）においてバックストライク保護を作動させる工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
計算された前記持続時間に基づいて、前記翼（３８）の前記近壁（７２）の前記孔が完成しているかを判定する工程が、前記持続時間を所定の時間量と比較する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記レーザドリル（４１）が閉じ込めレーザドリルである、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記翼（３８）がターボ機械用の翼である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記レーザドリル（４１）が前記翼（３８）の前記近壁（７２）を貫通したかを判定する工程が、前記レーザドリル（４１）が前記翼（３８）の前記近壁（７２）を貫通したことを示す加工条件の変化を感知する工程を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記持続時間が、前記レーザが前記翼（３８）の前記近壁（７２）を貫通した時間量のみを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
翼（３８）に孔を穿孔するための方法であって、
レーザドリル（４１）を用いて前記翼（３８）の近壁（７２）に孔を穿孔する工程であり、前記レーザドリル（４１）が前記翼（３８）に対して或るパターンで移動する、工程と、
前記近壁（７２）を通る前記レーザドリル（４１）の複数の貫通を判定する工程と、
前記翼（３８）の前記近壁（７２）を通る前記レーザドリル（４１）の相次ぐ貫通の間の持続時間を計算する工程と、
相次ぐ貫通の間の前記持続時間に基づいて、前記近壁（７２）を通る前記孔が完成しているかを判定する工程と、
を備える方法。
【請求項１４】
前記パターンが螺旋である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記レーザドリル（４１）が閉じ込めレーザビームを利用する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記孔が、前記翼（３８）の空洞（４６）に向けて前記近壁（７２）を通る冷却通路（５２）である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
相次ぐ貫通の間の前記時間に基づいて、前記近壁（７２）を通る前記孔が完成しているかを判定する工程が、計算された前記持続時間を前記パターンに対応する所定の時間量と比較する工程を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記翼（３８）の空洞（４６）においてバックストライク保護を作動させる工程をさらに備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記近壁（７２）を通る前記レーザドリル（４１）の前記複数の貫通を判定する工程が、貫通を示す加工条件の変化を感知する工程を備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
前記持続時間が、前記レーザが前記翼（３８）の前記近壁（７２）を貫通した時間量のみを含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して製造物品のレーザ穿孔における孔の完成を判定するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンは、産業用および商業用の運転で広範に使用されている。電力を発生させるために使用される典型的な商業用の蒸気またはガスタービンは、固定翼と回転翼の交互する段を含む。例えば、固定ベーンは、タービンを取り囲むケーシング等の固定部品に取り付けられ得、回転ブレードは、タービンの軸方向中心線に沿って位置するロータに取り付けられ得る。非限定的に蒸気、燃焼ガスまたは空気等の圧縮作用流体は、タービンを通って流れ、固定ベーンは、圧縮作用流体を加速させ、回転ブレードの後続段上に導いて回転ブレードに動作を伝え、よってロータを回転させて作業を行う。
【０００３】
タービンの効率は、一般に、圧縮作用流体の温度上昇によって高まる。しかし、タービン内の過度の温度は、タービンの翼の寿命を短くし得、よってタービンに関連する修理、補修および停電時間を増加させ得る。結果として、翼に冷却をもたらすために様々な設計および方法が開発されている。例えば、冷却媒体は、対流的および／または伝導的に翼から熱を除去するために、翼の内側の空洞に供給され得る。具体的な実施形態では、冷却媒体は、翼の外面上に膜冷却をもたらすように翼の冷却通路を通って空洞から流出し得る。
【０００４】
温度および／または性能の水準が高まり続けるにつれて、翼に使用される材料は、益々薄くなり、信頼性の高い翼を製造することを益々困難にする。例えば、翼は、高合金金属により鋳造され得、断熱皮膜は、熱保護を向上させるために翼の外面に適用され得る。ウォータジェットが断熱皮膜および外面を通る冷却通路を形成するために使用され得るが、ウォータジェットは、断熱皮膜の一部を剥離させ得る。代わりに、断熱皮膜は、冷却通路がウォータジェットまたは放電機械加工（ＥＤＭ）によって形成された後に翼の外面に適用され得るが、このことは、新たに形成された冷却通路を被覆する任意の断熱皮膜を除去するために追加の処理を要求する。
【０００５】
集束レーザビームを利用するレーザドリルは、断熱皮膜の剥離のリスクを低下させながら、翼を通る冷却通路を形成するためにも使用され得る。しかし、レーザドリルは、翼内の空洞の存在に起因して正確な制御を要求する場合がある。レーザドリルが翼の近壁を貫通すると、従来方法によるレーザドリルの連続動作は、改造または処分されなければならない損傷した翼を潜在的にもたらす損傷を空洞の反対側にもたらす場合がある。よって、現在の加工は、一般に、近壁の第１の貫通を検出するとすぐにレーザドリルの運転を停止させる。しかし、そのような加工は、冷却通路用の孔を不完全なままにし得、孔を通る冷却媒体の流体流に悪影響を及ぼす。よって、翼に孔を穿孔するための改良された方法は有益である。より具体的に、孔が翼に完成しているときを判定するための方法は、特に役立つ。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の態様および利点は、以下の説明に掲げられており、説明から自明であり得、または本発明の実践を通じて習得され得る。
【０００７】
本開示の例示的な一態様では、翼に孔を穿つための方法が提供される。方法は、レーザドリルを用いて翼の近壁に孔を穿孔する工程と、レーザドリルが翼の近壁を貫通したかを判定する工程と、レーザドリルが翼の近壁を貫通したと判定してからの持続時間を計算する工程とを含む。方法は、加えて、計算された持続時間に基づいて、翼の近壁の孔が完成しているかを判定する工程を含む。
【０００８】
本開示の例示的な他の態様では、翼に孔を穿孔するための方法が提供される。方法は、レーザドリルを用いて翼の近壁に孔を穿孔する工程であり、レーザドリルが翼に対して或るパターンで移動する、工程を含む。また、方法は、近壁を通るレーザドリルの複数の貫通を判定する工程と、翼の近壁を通るレーザドリルの相次ぐ貫通の間の持続時間を計算する工程と、相次ぐ貫通の間の持続時間に基づいて、近壁を通る孔が完成しているかを判定する工程とを含む。
【０００９】
これらおよび他の特徴、本開示の態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することによってさらに理解されるようになるであろう。本明細書に組み込まれており、その一部を成す添付図面は、本開示の実施形態を図示しており、説明と共に本開示の原理を説明するのに役立つ。
【００１０】
本発明の十分かつ実施可能な開示は、当業者にとっての本発明のベストモードを含めて、添付図面の参照を含めて、本明細書の残りで具体的に掲げられる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の様々な実施形態を組み込み得る例示的なタービンの簡易断面図である。
【図２】本開示の実施形態による例示的な翼の斜視図である。
【図３】本開示の一実施形態による、図２に示す翼を製造するためのシステムの斜視図である。
【図４】閉じ込めレーザビームが翼の近壁を貫通した後の、図３のシステムの斜視図である。
【図５】本開示の例示的な態様による、翼を製造するための方法を図示するブロック図である。
【図６】本開示の例示的な実施形態による、翼の近壁に穿孔された孔の側断面図である。
【図７】本開示の例示的な態様による、レーザドリルのための穿孔パターンの俯瞰図である。
【図８ａ】レーザが貫通する前で孔が穿孔されている間の、翼の近壁における例示的な孔の側断面図である。
【図８ｂ】レーザの第１の貫通後で孔が完成する前の、図８ａの例示的な孔の側断面図である。
【図８ｃ】完成した後の、図８ａの例示的な孔の側断面図である。
【図９】本開示の例示的な態様による、翼の近壁におけるレーザドリルによるレーザの貫通を判定するための方法を図示するブロック図である。
【図１０】本開示の例示的な態様による、翼における第１の孔の穿孔が完了していることを判定するための方法を図示するブロック図である。
【図１１】本開示の例示的な態様による、翼の近壁における第１の孔の穿孔中に感知された加工条件の値を図示するグラフである。
【図１２】本開示の例示的な態様による、翼における第１の孔の穿孔が完了していることを判定するための他の方法を図示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に本開示の実施形態が詳細に言及され、そのうちの１つ以上の例が図面に図示されている。各例は、本開示を限定するのではなく、本開示を説明するために提示されている。実際のところ、本開示において本開示の範囲または主旨から逸脱せずに、様々な修正および変形が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示または説明される特徴は、さらに他の実施形態を生じさせるために他の実施形態で使用することができる。よって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物として、そのような修正および変形をカバーすることを意図している。本開示の例示的な実施形態は、図示の目的で、概して、ターボ機械用の翼を製造する文脈で説明されるが、当業者は、本開示の実施形態が他の製造物品に適用され得、請求項に具体的に記載されない限り、ターボ機械用の翼を製造するための方法に限定されないことを容易に理解するであろう。例えば、例示的な他の実施形態では、本開示の態様は、航空機の文脈で使用するための翼を製造するために使用され得る。
【００１３】
本明細書で、用語「第１の」、「第２の」および「第３の」は、１つの部品を他の部品から区別するために相互に変更可能に使用され得、個別の部品の位置または重要度を意味することを意図していない。同様に、用語「近い」および「遠い」は、物品または部品の相対的な配置を示すために使用され得、前記物品または部品の機能または設計を意味することを意図していない。
【００１４】
次に図面を参照すると、図１は、本開示の様々な実施形態による例示的なタービン１０の簡易側断面図を提示している。図１に示すように、タービン１０は、一般に、タービン１０を通るガス路１６を少なくとも部分的に形成する、ロータ１２およびケーシング１４を含む。ロータ１２は、タービン１０の軸方向中心線１８と概ね整列しており、発電機、圧縮器、または作用を生じる他の機械に結合され得る。ロータ１２は、調和して回転するようにボルト２４によって結合された、ロータホイール２０とロータスペーサ２２の交互するセクションを含み得る。ケーシング１４は、ガス路１６を通じて流れる圧縮作用流体２６を収容するように、ロータ１２の少なくとも一部を周方向に取り囲む。圧縮作用流体２６は、例えば、燃焼ガス、圧縮空気、飽和蒸気、不飽和蒸気、またはこれらの組合せを含み得る。
【００１５】
図１に示すように、タービン１０は、ロータ１２とケーシング１４の間に径方向に延びる、回転ブレード３０と固定ベーン３２の交互する段をさらに含む。回転ブレード３０は、ロータ１２の周りに周方向に配置されており、様々な手段を使用してロータホイール２０に結合され得る。対照的に、固定ベーン３２は、ロータスペーサ２２と対向してケーシング１４の内側の周りに周方向に配置され得る。回転ブレード３０および固定ベーン３２は、当該分野で知られているように、凹状の正圧側、凸状の負圧側、および前および後の縁部を有する翼形状を概ね有する。圧縮作用流体２６は、図１に示すように、左から右へタービン１０を通じてガス路１６に沿って流れる。圧縮作用流体２６が回転ブレード３０の第１の段を通過するときに、圧縮作用流体は、膨張し、回転ブレード３０、ロータホイール２０、ロータスペーサ２２、ボルト２４およびロータ１２を回転させる。圧縮作用流体２６は、次いで、固定ベーン３２の次の段を横切って流れ、固定ベーンは、圧縮作用流体２６を加速させ、回転ブレード３０の次の段に向け直し、次の段について処理が繰り返される。図１に示す例示的な実施形態では、タービン１０は、回転ブレード３０の３つの段の間に固定ベーン３２の２つの段を有するが、当業者は、請求項に具体的に記載されない限り、回転ブレード３０および固定ベーン３２の段の数が本開示を限定しないことを容易に理解するであろう。
【００１６】
図２は、回転ブレード３０または固定ベーン３２に組み込まれ得るような、本開示の実施形態による例示的な翼３８の斜視図を提示している。図２に示すように、翼３８は、一般に、凹状の湾曲を有する正圧側４２と、凸状の湾曲を有し、正圧側４２とは反対の負圧側４４とを含む。正圧および負圧の側４２、４４は、正圧と負圧の側４２、４４の間で翼３８の内側に空洞４６を形成するように互いに分離される。空洞４６は、冷却媒体が翼３８の内側を流れて翼３８から伝導的および／または対流的に熱を除去するように、蛇状路または蛇行路をもたらし得る。加えて、正圧および負圧の側４２、４４は、翼３８の上流部に前縁部４８、翼３８の下流部に空洞４６の下流の後縁部５０を形成するようにさらに接合する。正圧側４２、負圧側４４、前縁部４８および／または後縁部５０における複数の冷却通路５２は、翼３８の外面上に冷却媒体を供給するように、空洞４６から翼３８を通じた流体連通をもたらし得る。図２に示すように、例えば、冷却通路５２は、前および後の縁部４８、５０に位置してもよく、および／または正圧および負圧の側４２、４４の一方または両方に沿って位置してもよい。本明細書での教示から、当業者は、冷却通路５２の数および／または位置が、空洞４６の設計に応じた具体的な実施形態によって変化し得ることを容易に理解するであろう。よって、本開示は、請求項に具体的に記載されない限り、冷却通路５２の任意の具体的な数もしくは位置または空洞４６の設計に限定されない。
【００１７】
例示的な幾つかの実施形態では、断熱皮膜３６が翼３８の外面３４の少なくとも一部の上に適用され得る（図３および図４を参照）。断熱皮膜３６は、適用されると、低い熱放射率または高い熱反射率、滑らかな仕上り、および／または下位層の外面３４との良好な付着を有し得る。
【００１８】
次に図３および図４を参照すると、本開示の例示的なシステム４０の斜視図が提示されている。図５〜図１２を参照して以下でさらに詳細に議論するように、システム４０は、例えば、翼３８の製造、より具体的に、翼３８における１つ以上の孔または冷却通路５２の穿孔に使用され得る。
【００１９】
例示的なシステム４０は、閉じ込めレーザビーム（ｃｏｎｆｉｎｅｄ  ｌａｓｅｒ  ｂｅａｍ）６０を翼３８の近壁７２に導くように構成されたレーザドリル４１を含み得、閉じ込めレーザビーム６０は、軸線方向ＡLを規定する。より具体的に、レーザドリル４１の様々な実施形態は、一般に、レーザ４２、コリメータ４４およびコントローラ４５を含み得る。レーザ４２は、レーザビーム４８を発生できる任意の装置を含み得る。ほんの一例として、例示的な幾つかの実施形態では、レーザ４２は、凡そ１０〜５０ｋＨｚのパルス周波数、凡そ５００〜５５０ｎｍの波長、および凡そ１０〜１００Ｗの平均出力で非収束レーザビームを生成できる光励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザであり得る。
【００２０】
図３および図４に示す具体的な実施形態では、レーザ４２は、レーザビーム４８をレンズ５０を通じてコリメータ４４に導く。本明細書で、コリメータ４４は、粒子または波のビームを狭めおよび／または揃えてビームの空間断面を小さくする任意の装置を含む。例えば、図３および図４に示すように、コリメータ４４は、脱イオン水または濾過水等の流体５４と共にレーザビーム４８を受けるチャンバ５１を含み得る。凡そ２０〜１５０ミクロンの直径を有する開口またはノズル５６は、レーザビーム４８を翼３８に向けて流体カラム５８の内側に導く。流体カラム５８は、平方インチ当り凡そ７００〜１，５００ポンドの圧力を有し得る。しかし、本開示では、請求項に具体的に記載されない限り、流体カラム５８の圧力が任意の具体的な圧力に限定されたり、ノズル５６の直径が任意の具体的な直径に限定されたりしない。
【００２１】
図３および図４の拡大図に示すように、流体カラム５８は、空気によって取り囲まれ得、翼３８に導かれる収束または閉じ込めレーザビーム６０を生成するようにレーザビーム４８のための光ガイドとしての役割を果たし得る。本開示の例示的な幾つかの実施形態では、閉じ込めレーザビーム６０は、水によって導かれるレーザビームであり得、レーザドリル４１は、水によって導かれるレーザビームドリルであり得る。閉じ込めレーザビーム６０は、翼３８の外面３４を切除し得、最終的に翼３８を通る所望の冷却通路５２を形成する。とりわけ、図３は、レーザビーム６０が翼３８の近壁７２を「貫通する」前のシステム４０を示している一方で、図４は、レーザビーム６０が翼３８の近壁７２を貫通した後のシステム４０を示している。
【００２２】
本明細書で、用語「貫通」、「貫通する」およびそれらの同義語は、レーザビーム６０が、前記レーザビーム６０の少なくとも一部が、例えば翼３８の空洞４６まで通過するように、レーザビーム６０の軸線ＡLに沿って存在し、翼３８の近壁７２を構成する材料の連続部を除去したときを意味する。さらに、貫通は、近壁７２の最後の部分を除去し近壁７２を初めて通過するレーザの作用を説明するために、または代わりに、レーザが翼３８の近壁７２を通過している任意の連続時間を説明するために使用され得る。
【００２３】
図３および図４を続けて参照すると、システム４０は、例示的なバックストライク保護（ｂａｃｋ  ｓｔｒｉｋｅ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）システム８４をさらに含む。例示的なバックストライク保護システム８４は、翼３８の内側を流れるガス８０を含む。本明細書で、用語「ガス」は、任意のガス媒体を含み得る。例えば、ガス８０は、不活性ガス、真空、飽和蒸気、過熱蒸気、または、翼３８の空洞４６の内側にガスカラム８２を形成し得る任意の他の適したガスであり得る。翼３８の内側を流れるガス８０は、流体カラム５８のガスまたは液体の圧力に概ね相応するとともに、翼３８の空洞４６の内側で流体カラム５８を崩すのに十分な圧力を有し得る。例えば、例示的な幾つかの実施形態では、翼３８の内側を流れるガス８０は、平方インチ当り凡そ２５ポンドよりも大きな圧力を有し得るが、本開示は、請求項に具体的に記載されない限り、任意の具体的な圧力のガス８０に限定されない。
【００２４】
図４に最も明らかに示すように、ガス８０は、翼３８の空洞４６の内側で流体カラム５８および／または閉じ込めレーザビーム６０と交差するように位置合せされ得る。具体的な実施形態では、ガス８０は、流体カラム５８と略垂直に位置合せされ得る一方で、他の具体的な実施形態では、ガス８０は、流体カラム５８および／または閉じ込めレーザビーム６０に対して斜めまたは鋭角で位置合せされ得る。ガス８０が翼３８の内側で流体カラム５８と交差するときに、ガス８０は、翼３８の空洞４６の内側で流体カラム５８を崩し、および／または閉じ込めレーザビーム６０を散乱させる。このようにして、ガス８０は、閉じ込めレーザビーム６０が、近壁７２に新たに形成された冷却通路５２とは反対の、翼３８の空洞４６の内面に衝突することを防ぐ。
【００２５】
図３および図４の例示的なシステム４０は、加えて、コントローラ４５と作動的に接続されコントローラ４５に信号６８を送るように構成された、センサ６６およびセンサ６７を含む。例示的な幾つかの実施形態では、センサ６６、６７は、カメラ、マイク、フォトダイオード、流体センサ、または、レーザドリル４１の加工条件を監視するのに適した任意の他のセンサであり得る。例えば、センサ６６、６７の１つ以上がカメラであるときには、１つ以上のセンサ６６、６７は、穿孔点、すなわち、レーザビーム６０によって規定される軸線ＡLが翼３８の近壁７２と交差する点から発する光の量、光の強度または両方を検出し得る。より具体的に、そのような実施形態では、センサ６６は、穿孔点から直接発する光を感知し得る一方で、センサ６７は、穿孔点から反射された、周囲面７６上の光を検出し得る。本明細書で、周囲面は、穿孔点への見通し線を有する、システム４０の周囲における任意の面を意味する。さらに、そのような例示的な実施形態では、カメラは、毎秒当り１００フレーム以下のシャッタ速度を有してもよく、代わりに、毎秒当り８０フレーム以下、毎秒当り４０フレーム以下、または毎秒当り２０フレーム以下のシャッタ速度を有してもよい。しかし、本開示は、請求項によって具体的に限定されない限り、任意の具体的なセンサ形式またはカメラのシャッタ速度に限定されない。
【００２６】
加えて、無論、本開示の例示的な他の実施形態では、システム４０は、上述した位置に配置された、または、システム４０の加工条件を監視するのに適した任意の他の位置のいずれかに配置された１つのセンサのみを含んでもよい。例えば、他の実施形態では、単一のセンサは、翼の空洞４６内に、光、流体または任意の他の条件を検出するように構成されて置かれ得る。
【００２７】
図３および図４の例示的なシステム４０をさらに参照すると、コントローラ４５は、プロセッサベースの任意の適した演算装置であり得、レーザドリル４１、センサ６６および６７、ならびにバックストライク保護システム８４と連通して動作可能であり得る。例えば、適したコントローラ４５は、パーソナルコンピュータ、携帯電話（スマートフォンを含む）、携帯情報端末、タブレット、ラップトップ、デスクトップ、ワークステーション、ゲームコンソール、サーバ、他のコンピュータおよび／または任意の他の適した演算装置を含み得る。図３および図４に示すように、コントローラ４５は、１つ以上のプロセッサ６２および付随するメモリ６４を含み得る。プロセッサ６２は、一般に、当該分野で知られている任意の適した処理装置であり得る。同様に、メモリ６４は、一般に、非限定的にＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードドライブ、フラッシュドライブ、または他のメモリ装置を含む、任意の適したコンピュータ読取可能な媒体または複数の媒体であり得る。一般に理解されるように、メモリ６４は、プロセッサ６２によって実行できる指令またはロジック７０を含む、プロセッサ６２によってアクセス可能な情報を記憶するように構成され得る。指令またはロジック７０は、プロセッサ６２によって実行されるときに、プロセッサ６２に所望の機能性をもたらす任意の指令セットであり得る。例えば、指令またはロジック７０は、コンピュータ読取可能な形態で表現されるソフトウェア指令とすることができる。ソフトウェアが使用されるときに、ここに含まれる教示を実施するように使用され得る、任意の適したプログラミング、スクリプティング、または他の形式の言語もしくは言語の組合せが使用され得る。本開示の具体的な実施形態では、例えば、指令またはロジック７０は、図５、図９、図１０および図１２を参照して後述する方法のうちの１つ以上を実施するように構成され得る。代わりに、指令は、ハードワイヤードロジック７０、または、非限定的に特定用途向け回路を含む、他の回路によって実施され得る。
【００２８】
次に図５を参照すると、翼を製造する例示的な方法のフローチャートが提示されている。より具体的に、図５のフローチャートは、翼に孔を穿孔するための例示的な方法１００を図示している。
【００２９】
方法は、１０２で翼の近壁にレーザドリルを向けて第１の孔の穿孔を始めることを含む。方法は、１０２でレーザドリルを開始すること、および翼の近壁に穿孔することをさらに含み得る。レーザドリルは、翼に対する開始位置、およびレーザの軸線と翼の近壁との間の穿孔角度を規定し得る。第１の孔は、翼の近壁の冷却通路であり得、翼は、ターボ機械のタービンに使用されるように構成され得る。近壁は、翼に形成された空洞に隣接して配置され得、翼は、加えて、近壁とは反対側で空洞に配置された遠壁を含み得る。レーザドリルは、レーザを利用する任意の適したレーザドリルであり得る。例えば、本開示の例示的な幾つかの態様では、１０２で翼の近壁に向けられたレーザドリルは、パルスレーザおよび閉じ込めレーザビームを利用する、図３および図４を参照して上述したレーザドリルであり得る。
【００３０】
例示的な方法１００は、１０４で翼の断熱皮膜を通じて穿孔すること、および１０６で翼の下位金属層を通じて穿孔するためにレーザを調節することをさらに含む。１０６でのレーザの調節は、例えば、出力、パルスレート、周波数、流体圧力、波長等、レーザの１つ以上のパラメータを調節することを含む。他のパラメータも同様に調節することが望ましい場合がある。レーザドリルは、第１の孔の穿孔の開始から所定時間量の後に金属層を通じて穿孔するために調節され得、代わりに、レーザドリルは、レーザドリルが断熱皮膜を通じて穿孔したことを示す、１つ以上のセンサにより感知された加工条件に基づいて調節され得る。しかし、無論、本開示の例示的な他の態様では、方法１００は、１０４および／または１０６を含まなくてもよい。例えば、例示的な幾つかの実施形態では、翼は、断熱皮膜を含まなくてもよく、レーザの同一の設定が断熱皮膜および下位層を通る穿孔に使用されてもよい。
【００３１】
図５を続けて参照すると、方法１００は、１０８で第１の孔の貫通検査を作動し、１１０で翼の空洞のバックストライク保護を作動し、１１１で翼の近壁を通るレーザドリルのレーザの第１の貫通を判定することをさらに含む。
【００３２】
１０８での貫通検査は、第１の孔の穿孔の開始から、代わりに、翼の下位金属層を通る穿孔の開始から、所定時間量内に１１１で第１の貫通が判定されることを確実にし得る。同様に、以下で議論するように、１０８での貫通検査は、所定時間量内に１１９で孔の完成が判定されることを確実にし得る。これら事象のそれぞれのための所定時間量は、例えば、穿孔される孔、翼、翼における孔の位置、またはこれらの組合せに依存し得る。一般に、所定時間量は、事象のために期待される時間量よりも長いであろう。例えば、例示的な幾つかの実施形態では、所定時間量、期待される貫通または完成の後の一定の時間量（例えば、５秒長いまたは１０秒長い）であってもよく、代わりに、期待される時間量の百分率（例えば、２０％長いまたは３０％長い）であってもよい。貫通および／または孔の完成が１１１または１１９のそれぞれで所定時間量内に判定されない場合、次いで方法１００は、レーザドリルを停止し得、および／またはセンサ、レーザドリルもしくは両方に支障が存在し得ることをオペレータに通知し得る。代わりに、方法１００は、自動的に問題を診断し、例えば、レーザドリルを停止する前に、閉じ込めレーザビームのための流体蒸気をパージする等によって、問題の解決を試みることを含み得る。
【００３３】
１１０で作動するバックストライク保護は、翼の空洞をレーザドリルのレーザから保護するように構成された、任意の適したバックストライク保護の方法または機構であり得る。例示的な一態様では、例えば、１１０で作動するバックストライク保護は、図３および図４を参照して上述したバックストライク保護機構８４であり得る。そのような例示的な実施形態では、１１０でバックストライク保護を作動することは、流体カラムおよび／またはレーザドリルによる閉じ込めレーザビームを崩すように翼の空洞を通じて流体を流すことを含み得る。加えて、バックストライク保護は、感知された加工条件に基づいて１１０で作動してもよく、代わりに、例えば、第１の孔の穿孔の開始から、または、翼の下位金属層を通る穿孔の開始から、所定時間量の後に自動的に作動してもよい。１０８での貫通検査と同様に、バックストライク保護を１１０で作動するための所定時間量は、例えば、穿孔される孔、翼、翼における孔の位置、またはこれらの組合せに依存し得る。例えば、例示的な幾つかの実施形態では、所定時間量は、期待される貫通に対する一定の時間量（例えば、５秒短いまたは１０秒短い）であってもよく、代わりに、期待される時間量の百分率（例えば、２０％短いまたは３０％短い）であってもよい。
【００３４】
示したように、例示的な方法１００は、１１１で翼の近壁を通るレーザの第１の貫通を判定することをさらに含む。例示的な方法１００は、１１１で第１の貫通を判定するために任意の適した方法またはシステムを利用し得る。例えば、例示的な幾つかの実施形態では、方法１００は、図９を参照して以下でさらに詳細に説明する、穿孔進捗を判定するための方法１５０の１つ以上の態様を１１１で利用し得る。
【００３５】
図５をさらに参照すると、１１１で翼の近壁を通るレーザドリルの貫通を判定することに続いて、方法１００は、１１２で穿孔サブルーチンを始動することを含む。穿孔サブルーチンは、レーザドリルの連続動作、より具体的に、第１の孔を穿孔するレーザドリルの連続動作を含み得る。それ自体、方法１００は、穿孔サブルーチンを利用して、翼の近壁における第１の孔の穿孔を完了することを含み得る。そのような処理は、例えばターボ機械のタービンにおいて、翼の使用中に孔を通る冷却媒体の流体流を向上させる、さらに完全な孔または冷却通路を翼にもたらし得る。
【００３６】
図５の例示的な方法１００の場合、１１２で穿孔サブルーチンを始動することは、１１４でレーザの１つ以上のパラメータを調節することを含み得る。レーザの１つ以上のパラメータは、例えばパルスレート、周波数、流体圧力、波長、出力、またはこれらの組合せを含み得る。例えば、孔の完成が近いときに、例えば、レーザの出力およびパルスレートを低下させることによって、レーザドリルによって利用されるレーザの強度を低下させることが望ましい場合がある。さらに、レーザが閉じ込めレーザビームである場合、対応して流体カラムの流体圧力を低下させることが望ましい場合がある。そのような低下は、第１の孔が完成する前ではあるがレーザが近壁を貫通した後に、翼の空洞に損傷が及ぶリスクを低下させ得る。
【００３７】
加えてまたは代わりに、１１２で穿孔サブルーチンを始動することは、１１６でレーザドリルの位置、レーザドリルの角度または両方を調節することを含み得る。より具体的に、穿孔サブルーチンは、第１の孔の形状を形作るために、１１６でレーザドリルを開始位置または第１の位置から第２の位置まで移動させることを含み得る。穿孔サブルーチンは、１１６でレーザドリルの穿孔角度（すなわち、レーザの軸線と翼の近壁の表面との間で規定される角度）を調節することも含み得る。翼に対するレーザドリルの角度、翼に対するレーザドリルの位置または両方を調節することによって、第１の孔の形状は、孔を通る冷却媒体の流体流を向上させるように最適化され得る。例えば、翼に対するレーザドリルの角度、翼に対するレーザドリルの位置または両方を調節することによって、図６に示す孔等、円錐台形状の孔が穿孔され得る。図６の例示的な実施形態の場合、ＡLは、レーザドリルが動作し得る様々な位置および角度を表している。とりわけ、そのような例示的な実施形態では、レーザドリルは、翼に対して前後、左右、上下、および角度を付けて移動できる場合がある。
【００３８】
さらに、１１２で穿孔サブルーチンを始動することは、１１８でレーザドリルを所定時間量に亘り動作させることを含み得る。所定時間量は、レーザドリルが第１の孔を実質的に完成するのに十分と判断される任意の時間量であり得、例えば、翼、翼における孔の位置、穿孔される具体的な孔等に依存し得る。本明細書で、「実質的に完成する」は、所望の形状を有する孔または冷却通路を意味する。例えば、孔は、孔が、図４の近壁に示す孔等の全体を通じて一定の直径を有する円筒形状を有し、または図６に示す孔等の円錐台形状を有すると、実質的に完成し得る。
【００３９】
しかし、無論、例示的な方法１００は、１１２で１１４、１１６および１１８の任意の組合せを含み得る。例えば、例示的な方法１００は、１１４、１１６および１１８を順番に、同時に、または任意の他の順序で含み得る。さらに、無論、本開示の例示的な他の態様では、例示的な方法１００は、加えてまたは代わりに、１１２で任意の他の適当な穿孔サブルーチンを始動することを含み得る。例えば、方法１００は、レーザドリルの連続動作を要求することによって、翼の近壁における第１の孔の穿孔の完了に寄与するように構成された任意の他の穿孔サブルーチンを１１２で含み得る。加えて、方法１００の例示的な他の態様では、１１２で始動する穿孔サブルーチンは、例えば、バックストライク保護の流体圧力を始動または調節する等、システムの他の態様を始動または調節することを含み得る。そのような例示的な態様では、例示的な方法１００は、必ずしも１１０を含まなくてもよい。
【００４０】
無論、本開示の例示的な他の態様でも、例示的な方法１００は、任意の適した順序でおよび／または互いに同時に上記工程を含み得る。さらに、例示的な方法１００は、必要に応じて追加の工程を含み得る。例えば、本開示の例示的な他の態様では、例示的な方法１００は、加えて、第１の孔を穿孔中に翼に対して或るパターンでレーザドリルを移動させることを含み得る。パターンは、図７に示すパターン等の渦巻状パターン２００であり得る。そのような実施形態では、レーザドリルは、端点２０６に達するまで中心位置２０２から渦巻線２０４に沿って移動し得る。レーザドリルが端点２０６に達すると、レーザドリルは、渦巻線２０４に沿って中心２０２まで戻り得、中心２０２で戻り始め得、代わりに、図７に示す渦巻経路とは反対の経路に沿って中心２０２に向けて戻り得る。レーザドリルを翼に対して渦巻状パターン２００で移動させることによって、レーザドリルは、壁の一部が空洞に落ち込み翼に損傷が及ぶ潜在的なリスクを最小化しながら、小さなアスペクト比（すなわち、孔の幅に対する高さの比）で翼の近壁に孔を穿孔し得る。渦巻状の穿孔パターンでの孔の穿孔は、穿孔処理を通じて図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示す断面を有する孔を形成し得る。より具体的に、孔は、レーザが近壁を貫通する前の、図８（ａ）の断面、孔が完成する前ではあるがレーザが近壁を最初に貫通した後の、図８（ｂ）の断面、孔が完成した後の、図８（ｃ）の断面を有し得る。よって、そのような例示的な態様では、方法１００は、１１１で複数の貫通を判定すること、１１２で１つ以上の前記貫通の後に穿孔サブルーチンを始動することをさらに含み得る。さらに、そのような例示的な態様は、図３および図４に示すセンサ６６等のセンサをレーザドリルの移動に対応するように移動させることをさらに含み得る。
【００４１】
図５を続けて参照すると、例示的な方法１００は、１１９で第１の孔が完成していることを判定し、第１の孔のレーザ穿孔を終了することをさらに含み、１２０でレーザドリルを翼に対して第２の孔まで移動させることをさらに含む。方法１００は、１１９で孔が完成していることを判定するために任意の適当な手段を利用し得る。例えば、本開示の例示的な幾つかの態様では、方法１００は、図１０を参照して以下で説明する方法１８０の１つ以上の態様、または図１２を参照して以下で説明する方法１９０の１つ以上の態様を利用し得る。しかし、無論、例示的な他の態様では、方法１００は、１１９および／または１２０を含まなくてもよい。
【００４２】
次に図９を参照すると、穿孔進捗を判定するための例示的な方法１５０のフローチャートが提示されている。より具体的に、図９のフローチャートは、翼の近壁を通るレーザの貫通を判定するための例示的な方法１５０を図示している。
【００４３】
例示的な方法１５０は、１５２でレーザドリルの動作中に加工条件を感知することを含む。感知される加工条件は、翼の近壁における孔の穿孔の進捗または状態を示す計測可能な任意の条件であり得る。例えば、加工条件は、光の量、光の強度または両方であり得る。レーザドリルの動作中、プラズマは、レーザが翼に接触して翼を切除する箇所に形成され得る。プラズマは、近壁において孔が穿孔され始める際に、相対的に強い大量の光を周囲に直接または開口から発し得る。しかし、レーザが翼の近壁を貫通したときに、孔から発する光の量および／または強度は、予め定められた閾値を超えて低下し得、レーザドリルが翼の第１の壁を貫通したことを示す。とりわけ、感知される加工条件が光の量、光の強度または両方であるとき、加工条件は、例えば、穿孔点（すなわち、プラズマが形成される箇所、または孔が穿孔され始める箇所）または周囲の位置から加工条件を感知するように構成された、図３および図４を参照して上述したセンサを使用して感知され得る。
【００４４】
しかし、本開示の例示的な他の態様では、加工条件は、レーザドリルの動作中にレーザによって発生する衝撃波の周波数であり得る。加えてまたは代えて、加工条件は、ドリルの動作中にレーザによって発生する衝撃波の波長であり得る。衝撃波は、翼の近壁において穿孔される孔から反射され、孔の付近に配置された１つ以上のセンサを使用して検出され得る。例えば、１つ以上のセンサは、図３および図４に示すセンサ６６等、孔に向けられたマイクであり得る。しかし、例示的な他の態様では、レーザ穿孔の進捗または状態を示す任意の他の加工条件が感知され得る。例えば、例示的な他の実施形態では、方法１５０は、翼、周囲の空気または両方における超音波を感知し得る。
【００４５】
図９をさらに参照すると、方法１５０は、加えて、１５４で翼の近壁を通るレーザの貫通を示す加工条件の変化を感知することを含む。１５４で感知される加工条件の変化は、予め定められた閾値を超えた変化であり得、予め定められた閾値は、加工条件、穿孔される孔の形式、翼、翼における孔の位置、および／または任意の他の適したパラメータに特有のものである。さらに、予め定められた閾値は、任意の期待されるノイズまたは感知される加工条件における他の偏差よりも大きくてもよい。
【００４６】
例示的な方法１５０は、加えて、追加データを収集するために、感知された加工条件の変化に続いて或る時間量に亘って加工条件を１５６で感知することを含む。１５４で感知された加工条件の変化に続いて１５６で加工条件を感知することによって、例示的な方法１５０は、１５８でレーザが翼の近壁を貫通したことをさらに正確に判定し得る。より具体的に、１５４で感知された加工条件の変化に続いて１５６で加工条件を感知することによって、１５４で感知された加工条件の変化に続いて収集されたデータが処理されて同様に考慮され得るので、１５８で判定を行う際に多くのデータが考慮され得る。例えば、そのような例示的な態様では、データは、１５８での判定の正確さおよび精度を向上させるために、様々な形態のロジックを使用して分析および／または処理され得る。より具体的に、そのような例示的な態様では、方法１００は、例えば、ＰＩＤ（比例積分偏差）制御ロジック、ニューラル制御ロジック、ファジー制御ロジック、自乗制御ロジック等を利用し得る。したがって、そのような方法は、感知されたデータにおけるノイズによって影響を受ける単一または少数のデータ点に基づいて、または例えばレーザのパルス間で感知されたデータ点に基づいて、正しくない判定を行うリスクを抑制し得る。
【００４７】
したがって、例示的な方法１５０は、１５８で正確な判定を可能にしながらも、レーザドリルによって利用されるレーザのパルスレートよりも非常に低い頻度で１５２で加工条件を感知することを可能にするとともに含み得る。例えば、図３および図４を参照して上で議論したように、加工条件が光の量であるときに、加工条件を感知してレーザが翼の近壁を貫通したときを正確に判定するために、毎秒約２０フレームのシャッタ速度を有するカメラが使用され得る。
【００４８】
例示的な方法１５０をさらに参照すると、例示的な幾つかの態様では、１５４で感知された加工条件の変化に続いて１５６で加工条件が感知される時間量は、一定の時間量であり得る。例えば、時間量は、０．２５秒、０．５秒、１秒、１．５秒、２秒またはそれより多くてもよい。代わりに、時間量は、加工条件が感知される頻度に基づいてもよい。例えば、１５６での時間量は、センサが追加の１０個のデータ点、追加の２５個のデータ点、追加の５０個のデータ点またはそれよりも多いデータ点を収集するのに十分な量であり得る。しかし、例示的な他の態様では、１５６で加工条件が感知される時間量は、０．２５秒未満であってもよく、時間量は、追加の１０個のデータ点を収集するのに要求されるよりも少ない時間量であってもよい。代わりに、例示的な他の態様では、適当な時間量を決めるために任意の他の適した基準が使用されてもよい。例えば、時間量は、センサが追加の１０個のデータ点を収集して、レーザが翼の近壁を貫通したことを確認するのに要求される可変の時間量であってもよい。
【００４９】
加えて、例示的な方法１５０は、図５を参照して上述した例示的な方法１００に組み込まれてもよい。よって、本開示の例示的な他の態様では、例示的な方法１５０は、翼の空洞におけるバックストライク保護を作動し、１５４で加工条件の変化を感知することに続いて翼の近壁における孔の穿孔を継続することを含み得る。さらに、無論、例示的な方法１５０は、レーザドリルによるレーザの初期の貫通を判定するために使用され得、または例示的な他の態様では、例えば、レーザドリルのレーザの貫通に続いて翼に対して或るパターンでレーザドリルが移動しているときに使用され得る。加えてまたは代えて、例示的な方法１５０は、例示的な他の態様では、レーザドリルのレーザがもはや貫通せず、翼の近壁を再び穿孔し始めたときを判定するために使用され得る。図７に示す渦巻状パターンでレーザドリルが移動しているときに、そのようなケースが生じる場合があり、翼の近壁における孔は、まだ完全には完成していない（図８（ｂ）に示すように）。
【００５０】
次に図１０を参照すると、翼に孔を穿孔する例示的な方法が提示され、より具体的に、翼における第１の孔の穿孔が完成していることを判定する例示的な方法１８０が提示される。例示的な方法１８０は、１８２で第１の孔の貫通検出を作動すること、１８４でレーザドリルが翼の近壁を貫通したことを判定することを含む。図１０の例示的な方法１８０の場合、任意の適した貫通検出が使用され得、レーザドリルが貫通したことを判定するための任意の適した方法が使用され得る。例えば、例示的な幾つかの実施形態では、１８２で作動する貫通検出および１８４でのレーザドリルによるレーザが貫通したことの判定は、図９を参照して上で議論した例示的な方法１５０の１つ以上の態様を組み込み得、そうでなければ利用し得る。
【００５１】
例示的な方法１８０は、１８４でレーザドリルが翼の近壁を貫通したことを判定してからの持続時間を１８６で計算すること、および計算された持続時間に基づいて翼の近壁における孔が完成していることを１８８で判定することをさらに含む。１８６で計算される持続時間は、１８４で貫通が判定されるとすぐに始まり、１８８で孔が完成していると判定されるまで、またはレーザが翼の近壁をもはや貫通しなくなるまで続く。加えて、孔が完成していることを１８８で判定することは、持続時間を所定時間量と比較することを含み得、所定時間量は、例えば、孔の形式、穿孔される孔のパターン、翼、翼における孔の位置、またはこれらの組合せに依存し得る。しかし、例示的な他の態様では、所定時間量は、レーザドリルが第１の孔の穿孔を実質的に完了するのに十分であると判断される任意の他の一定または可変の時間量であり得る。
【００５２】
例示的な幾つかの態様では、レーザドリルは、図７に示す渦巻状パターン等、翼に対して或るパターンで移動し得る。そのような例示的な態様では、方法１８０は、翼の近壁を通るレーザドリルによるレーザの複数の貫通を１８４で判定すること、およびレーザが翼の近壁を直前に貫通したときからの持続時間を１８６で計算することをさらに含み得る。加えて、そのような例示的な態様では、１８８で孔が完成していることを判定することは、持続時間をパターンに対応する所定時間量と比較することを含み得る。パターンに対応する所定時間量は、例えば、レーザドリルがパターンの完全なサイクルを完了するための時間量であり得る。さらに、上の例示的な態様では、１８６で計算される持続時間は、レーザが貫通した時間量のみを意味し得、レーザドリルが翼の近壁を再び穿孔していると判定されるときに停止し得る。
【００５３】
そのような例示的な態様の図示は、図１１のグラフ２２０に示されており、Ｘ軸は、翼の近壁における孔の穿孔時間であり、Ｙ軸は、光の強度等の加工条件である。図のように、加工条件が２２２で貫通閾値ＢTを下回ると、第１の貫通が判定される。後続の貫通は、２２４および２２６で判定される。最新の貫通からの持続時間が所定時間量を超えると、第１の孔が完成していると判定される。例えば、孔は、点２２８で完成していると判定され得る。この例示的な実施形態の場合、持続時間は、レーザドリルが翼の近壁を穿孔していると２２５で判定されると「リセット」され、次いで、２２６で第３の貫通が判定されると、０に戻り始め、むしろ０から計数が再開される。
【００５４】
とりわけ、例示的なグラフ２２０は、幾らかの量のノイズ２３２を含む。しかし、本開示の例示的な幾つかの態様では、図１０の例示的な方法１８０において１８４でレーザが貫通したことを判定することは、図９に関して上述した例示的な方法１５０の１つ以上の態様を含み得る。よって、ノイズ２３２を貫通として誤って解釈するリスクは、最小化され得る。
【００５５】
次に図１２を参照すると、翼に孔を穿孔する例示的な他の方法が提示されており、より具体的に、翼における第１の孔の穿孔が完了していることを判定する例示的な他の方法１９０が提示されている。例示的な方法１９０は、例えば、翼における第１の孔の穿孔中にレーザドリルが翼に対して或るパターンで移動しているときに使用され得る。例示的な幾つかの態様では、パターンは、図７により示す渦巻状パターンであり得る。
【００５６】
方法１９０は、１９２で第１の孔の貫通検出を作動すること、１９４で近壁を通るレーザドリルの複数の貫通を判定すること、および１９６で翼の近壁を通るレーザドリルの相次ぐ貫通の間の持続時間を計算することを含む。加えて、方法１９０は、１９８で相次ぐ貫通の間の持続時間に基づいて近壁を通る孔が完成していることを判定することを含む。持続時間は、レーザドリルによるレーザが翼の近壁を貫通している時間量のみを含み得る。より具体的に、持続時間は、レーザが翼の近壁を貫通したことが１９４で判定されると開始され、レーザドリルが翼の近壁を再び穿孔していると判定されると停止し得る。
【００５７】
本開示の例示的な幾つかの態様では、孔が完成していることの判定は、計算される持続時間を所定時間量と比較することを含む。所定時間量は、例えば、穿孔される孔、翼、翼における孔の位置、またはこれらの組合せに依存し得る。加えてまたは代えて、所定時間量は、翼に対してレーザドリルが移動しているパターンに対応し得る。例えば、所定時間量は、レーザドリルが、レーザドリルが移動しているパターンのサイクルを完了する時間量であり得る。それにもかかわらず、所定時間量は、レーザドリルが第１の孔の穿孔を完了するのに十分と判断される時間量であり得る。
【００５８】
図１１の例示的なグラフ２２０を参照すると、第２の貫通２２４と２２５でレーザドリルが翼の近壁の穿孔を再開するときとの間の持続時間が、穿孔される孔のための所定時間量を超える場合、１９０の方法を使用して、方法１９０の１９８で孔が完成していると判定され得る。そのような例示的な態様では、孔は、図１１に示す点２２５で完成していると判定され得る。
【００５９】
本明細書は、ベストモードを含めて本発明を開示するため、ならびに、任意の装置またはシステムの製作および使用、組み込まれた任意の方法の実施を含めて、当業者が本発明を実践することを可能にするために例を使用している。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって規定されており、当業者が思い付く他の例を含み得る。そのような他の例は、請求項の文言と相違しない構成要素を含む場合、または請求項の文言から実質的に相違しない均等な構成要素を含む場合、請求項の範囲内であることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１０  タービン
１２  ロータ
１４  ケーシング
１６  ガス路
１８  軸方向中心線
２０  ロータホイール
２２  ロータスペーサ
２４  ボルト
２６  作用流体
３０  回転ブレード
３２  固定ベーン
３６  断熱皮膜
３８  翼
４０  システム
４１  レーザドリル
４２  正圧側
４４  負圧側
４５  コントローラ
４６  空洞
４８  前縁部
５０  後縁部
５１  チャンバ
５２  冷却通路
５４  流体
５６  ノズル
５８  流体カラム
６０  レーザビーム
６２  プロセッサ
６４  メモリ
６６  センサ
６７  センサ
６８  信号
７０  ロジック
７２  近壁
７４  遠壁
ＡL  レーザの軸線
７６  周囲面
８０  ガス
８２  気体カラム
８４  バックストライク保護システム
１００  方法
１０２  ドリルを開始
１０４  ＴＢＣを穿孔
１０６  レーザを調節
１０８  貫通検査を作動
１１０  バックストライク保護を作動
１１１  第１のレーザ貫通を判定
１１２  レーザサブルーチンを始動
１１４  パラメータを調節
１１６  レーザドリルの位置／角度を調節
１１８  レーザドリルで動作を継続
１１９  第１の孔の完成を判定
１２０  レーザドリルを移動
１５０  穿孔処理を判定するための方法
１５２  加工条件を感知
１５４  加工条件の変化を感知
１５６  加工条件の感知を継続
１５８  レーザが貫通したかを判定
１８０  孔の完成を判定するための方法
１８２  貫通検出を作動
１８４  レーザが貫通したことを判定
１８６  持続時間を計算
１８８  孔が完成していることを判定
１９０  第１の孔が完成していることを判定するための方法
１９２  貫通検出を作動
１９４  複数の貫通を判定
１９６  持続時間を計算
１９８  孔が完成していることを判定
２００  渦巻状パターン
２０２  中心
２０４  渦巻線
２０６  端点
２２０  グラフ
２２２  貫通
２２４  後続の貫通
２２５  レーザが新たな壁を穿孔していることを判定
２２６  第３の貫通
２２８  孔が完成していることを判定
２３２  ノイズ
ＢＴ  貫通閾値
【図１】
2015145028.tif 000003
【図２】
2015145028.tif 000004
【図３】
2015145028.tif 000005
【図４】
2015145028.tif 000006
【図５】
2015145028.tif 000007
【図６】
2015145028.tif 000008
【図７】
2015145028.tif 000009
【図８ａ】
2015145028.tif 000010
【図８ｂ】
2015145028.tif 000011
【図８ｃ】
2015145028.tif 000012
【図９】
2015145028.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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