(57)【要約】【課題】作業員の手動操作での位置決め作業を削減することができるとともに、装置や施工対象物を破損させることなく、精度良く良好な処理を行うことのできる遠隔レーザ処理装置を提供する。【解決手段】配管又は貫通孔の内部に、管状部材の先端部に配設されたレーザ照射ヘッド部を挿入し、配管内面又は貫通孔内面にレーザ光を照射して処理する遠隔レーザ処理装置であって、管状部材の後端側に配設され、レーザ照射ヘッド部を移動させる駆動機構と、レーザ照射ヘッド部の位置を検出する位置検出センサと、位置検出センサからの位置検出信号に基づいてレーザ照射ヘッド部の位置を示す位置データを算出する位置検出機構と、位置検出機構によって算出された位置データに基づいて駆動機構を制御し、レーザ照射ヘッド部を配管内又は前記貫通孔内に挿入する制御部と、を具備している。【選択図】図１
2012187599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管又は貫通孔の内部に、管状部材の先端部に配設されたレーザ照射ヘッド部を挿入し、前記配管内面又は前記貫通孔内面にレーザ光を照射して処理する遠隔レーザ処理装置であって、
前記管状部材の後端側に配設され、前記レーザ照射ヘッド部を移動させる駆動機構と、
前記レーザ照射ヘッド部の位置を検出する位置検出センサと、
前記位置検出センサからの位置検出信号に基づいて前記レーザ照射ヘッド部の位置を示す位置データを算出する位置検出機構と、
前記位置検出機構によって算出された位置データに基づいて前記駆動機構を制御し、前記レーザ照射ヘッド部を前記配管内又は前記貫通孔内に挿入する制御部と、
を具備したことを特徴とする遠隔レーザ処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の遠隔レーザ処理装置であって、
前記位置検出センサとして、
前記配管又は前記貫通孔に対して、前記レーザ照射ヘッド部を挿入する挿入側とは反対側に設けられ、前記配管又は前記貫通孔を介して前記レーザ照射ヘッド部の先端の位置を検出する先端位置検出センサ
を具備したことを特徴とする遠隔レーザ処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の遠隔レーザ処理装置であって、
前記先端位置検出センサが、距離センサ又は撮像カメラから構成されている
ことを特徴とする遠隔レーザ処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか記載の遠隔レーザ処理装置であって、
前記位置検出センサとして、
前記配管又は前記貫通孔に対して、前記レーザ照射ヘッド部を挿入する挿入側に設けられ、前記レーザ照射ヘッド部の水平方向位置を検出する水平方向位置検出センサと、
前記配管又は前記貫通孔に対して、前記レーザ照射ヘッド部を挿入する挿入側に設けられ、前記レーザ照射ヘッド部の上下方向位置を検出する上下方向位置検出センサと、
を具備したことを特徴とする遠隔レーザ処理装置。
【請求項５】
請求項４記載の遠隔レーザ処理装置であって、
前記水平方向位置検出センサ及び前記上下方向位置検出センサが、距離センサ又は撮像カメラから構成されている
ことを特徴とする遠隔レーザ処理装置。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項記載の遠隔レーザ処理装置であって、
前記管状部材又は前記レーザ照射ヘッド部に配設され、前記配管又は前記貫通孔の内壁との間の距離を検出するための内壁間距離検出センサと、
前記内壁間距離検出センサからの検出信号に基づいて前記駆動機構を制御し、前記レーザ照射ヘッド部を前記配管内又は前記貫通孔内の所定位置に位置させる位置制御部と、
を具備したことを特徴とする遠隔レーザ処理装置。
【請求項７】
請求項６記載の遠隔レーザ処理装置であって、
前記内壁間距離検出センサが、前記管状部材の管軸方向に沿って間隔を設けて配設され、前記レーザ照射ヘッド部の傾きを検出可能に構成されている
ことを特徴とする遠隔レーザ処理装置。
【請求項８】
請求項７記載の遠隔レーザ処理装置であって、
前記駆動機構が、前記レーザ照射ヘッド部を垂直方向に首振りさせる垂直方向首振り機構と、前記レーザ照射ヘッド部を水平方向に首振りさせる水平方向首振り機構とを具備し、
前記位置制御部が、前記内壁間距離検出センサによって検出された前記レーザ照射ヘッド部の傾きに基づいて、前記垂直方向首振り機構と前記水平方向首振り機構とを制御して前記レーザ照射ヘッド部の傾きを補正する
ことを特徴とする遠隔レーザ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、遠隔レーザ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、タービン翼を固定するためのタービン翼のピン孔内にレーザ光を照射してレーザピーニングを行い、ピン孔内面の応力改善を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなレーザピーニング処理等を遠隔操作で行う場合、遠隔レーザ処理装置が用いられる。遠隔レーザ処理装置では、例えば水中に設けられた施工部材の貫通孔の内側面や細管の内側面等の円筒内面に対してレーザ光を照射しつつ走査して処理することができる。
【０００３】
上記のように遠隔操作で、タービン翼のピン孔内等にレーザ光を照射する遠隔レーザ処理装置の構成の一例を図１２に示す。同図に示す遠隔レーザ処理装置では、アクセス装置２４に、管状部材５１を介してレーザ照射ヘッド２０が取り付けられている。
【０００４】
図１２の上部に示す点線で囲まれた部分は、レーザ処理を施すタービン翼１０のピン孔１１の部分を拡大して示すもので、この遠隔レーザ処理装置では、加工したタービン翼１０のピン孔１１にレーザ照射ヘッド２０を挿入し、ピン孔１１の円筒内面に対してレーザビーム１４を照射し、走査してレーザピーニング施工を行うものである。
【０００５】
この遠隔レーザ処理装置は、４軸、すなわち高さ方向調整機構１４１、幅方向調整機構１４２、ヘッド回転機構１４３、ヘッド前後機構１４４を備えた駆動機構からなるアクセス装置２４を用いている。そして、このアクセス装置２４により、レーザ照射ヘッド２０を移動し、ピン孔１１内への挿入処理、施工開始位置決め処理、走査処理、ピン孔１１からの引き抜き処理を行う。
【０００６】
施工対象となるピン孔１１の孔径や形状がタービンの機種によって若干異なっているが、この遠隔レーザ処理装置では、１つのレーザ照射ヘッド２０を用い、ピン孔１１の内径に合わせた走査パターンとし、高さ方向調整機構１４１、幅方向調整機構１４２を用いて逐次位置調整を行って、施工する方法を採っている。走査する際のレーザ照射ヘッド２０の移動パターンは、例えば図１３（ａ）〜（ｃ）に示すように幾つかのパターンがあり、施工対象物の形状や施工条件に適したものを選択して行っている。なお、図１３（ａ）は、走査を前後方向で行い送りを回転方向によってステップ状に行う場合を示し、図１３（ｂ）は、走査を回転方向で行い送りを前後方向によって連続的に行い螺旋状に操作する場合を示し、図１３（ｃ）は、走査を回転方向で行い送りをステップ状に前後方向によって行う場合を示している。
【０００７】
この遠隔レーザ処理装置では、ピン孔１１とレーザ照射ヘッド２０との位置、姿勢を監視、検出する手段を有していない。ピン孔１１に対するレーザ照射ヘッド２０の位置決めは、予め作業員が手動操作を行いながら、最適な位置となるように調整し、その時の各軸の位置データを教示データとして記録し、再現させるティーチング・プレーバック方式により行っている。
【０００８】
施工対象であるタービン翼１０のピン孔１１の径は、約１５ｍｍ前後と小さい（複数パターンある）。また、水中環境下において強力なレーザ光を用いて施工処理を行うため、作業員による操作は遠隔操作で行うことになる。このため、特にレーザ照射ヘッド２０をピン孔１１に挿入する際の作業が難しく、熟練を要するとともに、時間と労力が必要となる。
【０００９】
また、予め位置決め処理で調整した状態から、施工対象物や遠隔レーザ処理装置が変動した場合や、施工対象物の形状や内径が異なっている場合など、衝突や接触が発生し、遠隔レーザ処理装置の破損や施工対象物を損傷させる事故を引き起こすおそれがある。また、施工前に施工対象物や施工装置が変動した場合等は、再度作業員が手動操作を行いながら、最適な位置になるように調整し、その時の各軸の位置データを記録する作業が発生してしまう。
【００１０】
特に、レーザ照射ヘッド２０が、駆動軸を備えるアクセス装置２４に対して細長い管状部材５１を介して取り付けられているため、運転を行ううちに管状部材５１が形状変化する虞がある。また、施工対象物であるタービン翼１０を、施工終了毎に新たなタービン翼１０に逐次交換していくため、初めに高精度に位置決めしたとしても、新たなタービン翼１０に交換した際に、初めに調整した時と位置、姿勢にずれが発生してしまう虞がある。
【００１１】
さらに、良好な処理を行うためには、タービン翼１０のピン孔１１内面に対してレーザ照射ヘッド２０の照射距離（レーザ照射口と施工対象である孔内面との距離）を精度良く一定に保ちながら走査させる必要がある。しかしながら、上記のような位置等のずれが発生すると、照射距離を精度良く一定に保つことができなくなり、精度良い処理が行えなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−４３５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記のとおり、従来の遠隔レーザ処理装置では、位置決め操作に熟練を要するとともに、時間と労力が必要となるという問題、装置や施工対象物を破損させる虞があるという問題、精度良く良好な処理を行えないという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記従来の事情に対処してなされたものであり、本発明の目的は、作業員の手動操作での位置決め作業を削減することができるとともに、装置や施工対象物を破損させることなく、精度良く良好な処理を行うことのできる遠隔レーザ処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の遠隔レーザ処理装置の一態様は、配管又は貫通孔の内部に、管状部材の先端部に配設されたレーザ照射ヘッド部を挿入し、前記配管内面又は前記貫通孔内面にレーザ光を照射して処理する遠隔レーザ処理装置であって、前記管状部材の後端側に配設され、前記レーザ照射ヘッド部を移動させる駆動機構と、前記レーザ照射ヘッド部の位置を検出する位置検出センサと、前記位置検出センサからの位置検出信号に基づいて前記レーザ照射ヘッド部の位置を示す位置データを算出する位置検出機構と、前記位置検出機構によって算出された位置データに基づいて前記駆動機構を制御し、前記レーザ照射ヘッド部を前記配管内又は前記貫通孔内に挿入する制御部と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の遠隔レーザ処理装置によれば、作業員の手動操作での位置決め作業を削減することができるとともに、装置や施工対象物を破損させることなく、精度良く良好な処理を行うことのできる遠隔レーザ処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係る遠隔レーザ処理装置の全体構成を模式的に示す図。
【図２】一実施形態に係る遠隔レーザ処理装置の要部構成を模式的に示す図。
【図３】位置検出方法を説明するための図。
【図４】位置検出方法を説明するための図。
【図５】変形例に係る遠隔レーザ処理装置の要部構成を模式的に示す図。
【図６】位置検出方法を説明するための図。
【図７】他の実施形態に係る遠隔レーザ処理装置の要部構成を模式的に示す図。
【図８】他の実施形態に係る遠隔レーザ処理装置の要部構成を模式的に示す図。
【図９】他の実施形態に係る遠隔レーザ処理装置の要部構成を模式的に示す図。
【図１０】他の実施形態に係る遠隔レーザ処理装置の要部構成を模式的に示す図。
【図１１】他の実施形態に係る遠隔レーザ処理装置の全体構成を模式的に示す図。
【図１２】従来の遠隔レーザ処理装置の全体構成を模式的に示す図。
【図１３】走査パターンの例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態の遠隔レーザ処理装置の全体構成を模式的に示すものである。以下、この遠隔レーザ処理装置を用いて、タービン翼１０のピン孔１１の内面にレーザピーニングを行う場合について説明する。
【００２０】
施工対象物であるタービン翼１０は、施工対象物固定部材１２によって固定されている。レーザ照射ヘッド２０は、管状部材５１の先端側に配設されており、管状部材５１の後端側は、アクセス装置２４に接続されている。施工対象物であるタービン翼１０を挟んでレーザ照射ヘッド２０と反対側には、ピン孔１１を通じてレーザ照射ヘッド２０が見える位置にセンサ固定部材９ａに固定された第１位置検出センサ８ａが配設されている。また、レーザ照射ヘッド２０の下側には、センサ固定部材９ｂに固定された第２位置検出センサ８ｂが配設され、レーザ照射ヘッド２０の側方にはセンサ固定部材９ｃに固定された第３位置検出センサ８ｃが配設されている。これらの構成物は、図示していないが、水槽内に設置される。
【００２１】
また、水槽の外には、アクセス装置駆動制御盤３、レーザ発振器４、浄化水供給装置５、位置検出装置６、制御部としての施工コントローラ７、位置表示装置１８が配設されている。
【００２２】
レーザ照射ヘッド２０には、レーザ発振器４から光ファイバ１３を介してレーザ光が供給される。図１の下部に点線で囲まれた部分は、レーザ処理を施すタービン翼１０のピン孔１１の部分を拡大して示すもので、レーザ照射ヘッド２０には、照射口１５からレーザビーム１４をピン孔１１の内面に向けて照射するための反射鏡などの光学部品１６が内蔵されている。また、レーザ照射ヘッド２０には、浄化水供給装置５から水ホース１７と管状部材５１を介して浄化水が供給され、この浄化水を照射口１５から放水するようになっている。
【００２３】
アクセス装置２４は、４軸、すなわち高さ方向調整機構１４１、幅方向調整機構１４２、ヘッド回転機構１４３、ヘッド前後機構１４４を備えた駆動機構から構成されている。そして、このアクセス装置２４により、レーザ照射ヘッド２０を移動させ、ピン孔１１内への挿入処理、施工開始位置決め処理、走査処理、ピン孔１１からの引き抜き処理を行う。これらの処理は、施工コントローラ７からの指令でアクセス装置駆動制御盤３を制御することで行われる。
【００２４】
前述したとおり、従来の遠隔レーザ処理装置では、施工コントローラ７の駆動制御は、予め調整して決定した施工開始位置への位置決め処理、走査処理を行う動作制御データを用意しておき（ティーチング）、用意した動作制御データを選択して駆動制御させる（プレーバック）、ティーチング・プレーバック方式を用いている。
【００２５】
本実施形態では、第１位置検出センサ８ａ、第２位置検出センサ８ｂ、第３位置検出センサ８ｃによって、レーザ照射ヘッド２０の位置を検出する。そして、この位置検出信号に基づいて位置検出装置６により、目的とする位置からの位置ずれ検出処理を行い、位置ずれ量を示す位置データを算出する。位置検出装置６で求めた位置ずれ量を示す位置データは、施工コントローラ７へ送られ、施工コントローラ７は、この位置データに基づいて位置決め補正処理を実施するとともに、位置表示装置１８において、位置状態を表示する。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態では、第１位置検出センサ８ａ、第２位置検出センサ８ｂ、第３位置検出センサ８ｃとしてテレビカメラを用いている。図１に示すように、第１位置検出センサ８ａは、施工対象物固定部材１２にセンサ固定部材９ａを用いて取り付けられており、ピン孔１１とレーザ照射ヘッド２０を撮像して重心座標を検出しこれらの位置ずれを検出する。
【００２７】
第２位置検出センサ８ｂは、アクセス装置２４にセンサ固定部材９ｂを用いて取り付けられており、レーザ照射ヘッド２０又は管状部材５１を下方から撮像してレーザ照射ヘッド２０の水平方向の位置ずれを検出する。
【００２８】
また、第３位置検出センサ８ｃは、アクセス装置２４の側方に立設された固定部材９ｃに取り付けられており、レーザ照射ヘッド２０又は管状部材５１を側方から撮像してレーザ照射ヘッド２０の上下方向の位置ずれを検出する。
【００２９】
図２に示すように、位置検出装置６は、第１位置検出センサ８ａからの画像信号から円を検出してその重心座標を検出し、レーザ照射ヘッド２０のずれ量（目標座標−検出座標）を演算する。このずれ量を示す位置データは、施工コントローラ７に送られ、施工コントローラ７により、アクセス装置駆動制御盤３を介してアクセス装置２４を駆動し、位置ずれが補正される。また、この際の画像は、位置表示装置１８に表示される。
【００３０】
図３は、上記の位置ずれ検出の工程におけるレーザ照射ヘッド２０挿入前の第１位置検出センサ８ａの設定時の処理を説明するための図であり、図３（ａ）は、処理の流れを示すフローチャート、図３（ｂ）は、位置表示装置１８に表示される表示画像を模式的に示す図である。この処理では、図３（ａ）に示すように、第１位置検出センサ８ａの画像信号から、円検出１でまず手前側のピン孔１１の円を検出し、その重心座標を検出する（３０１）。
【００３１】
次に、第１位置検出センサ８ａの画像信号から、円検出２で奥側のピン孔１１の円を検出し、その重心座標を検出する（３０２）。
【００３２】
そして、円検出１、円検出２で検出した２つの円の重心が一致するように第１位置検出センサ（テレビカメラ）８ａの位置を予め固定する（３０３）。
【００３３】
図４は、上記の位置ずれ検出の工程におけるレーザ照射ヘッド２０をピン孔１１に挿入する際の処理を説明するための図であり、図４（ａ）は、処理の流れを示すフローチャート、図４（ｂ）は、位置表示装置１８に表示される表示画像を模式的に示す図である。この処理では、図４（ａ）に示すように、第１位置検出センサ８ａの画像信号から、円検出１でまず手前側のピン孔１１の円を検出し、その重心座標を検出する（４０１）。
【００３４】
次に、第１位置検出センサ８ａの画像信号から、円検出２で奥側のピン孔１１の円を検出し、その重心座標を検出する（４０２）。
【００３５】
次に、第１位置検出センサ８ａの画像信号から、円検出３でレーザ照射ヘッド２０の円を検出し、その重心座標を検出する（４０３）。
【００３６】
そして、円検出１、円検出２で検出した２つの円の重心と、円検出３で検出したレーザ照射ヘッド２０の円の重心が一致するようにレーザ照射ヘッド２０の位置を補正する（４０４）。この状態でレーザ照射ヘッド２０をピン孔１１内に挿入する。
【００３７】
図２に示すように、位置検出装置６は、同様にして第２位置検出センサ８ｂ、第３位置検出センサ８ｃからの画像信号から平行線を検出してその重心座標を検出し、レーザ照射ヘッド２０又は管状部材５１のずれ量（目標座標−検出座標）を演算する。このずれ量を示す位置データは、施工コントローラ７に送られ、施工コントローラ７により、アクセス装置駆動制御盤３を介してアクセス装置２４を駆動し、位置ずれが補正される。また、この際の画像は、位置表示装置１８に表示される。
【００３８】
なお、上記第１実施形態では、位置検出センサを、ピン孔１１の出口側と、管状部材５１の水平方向位置、垂直方向位置に設置した場合について説明したが、位置検出センサの設置位置及び設置数は、これに限定されるものではない。つまり、照射ヘッド２０と施工対象物であるタービン翼１０のピン孔１１との位置関係を検出できれば、位置検出センサの設置位置や設置数は、どのようにしてもよい。
【００３９】
また、上記第１実施形態では、第１位置検出センサ８ａ、第２位置検出センサ８ｂ、第３位置検出センサ８ｃを、テレビカメラとした場合について説明したが、他のセンサ、例えば超音波センサ、レーザ距離センサ、磁気式近接センサ、接触センサ、電界検出式距離センサ等を用いてもよい。図５に、第１位置検出センサ８ａ、第２位置検出センサ８ｂ、第３位置検出センサ８ｃとして、非接触式距離センサであるレーザ距離センサを用いてレーザ照射ヘッド２０又は管状部材５１の位置ずれ検出を行う構成を示す。
【００４０】
図５に示す例では、第１位置検出センサ８ａでレーザ照射ヘッド２０との間のＺ方向距離、第２位置検出センサ８ｂでレーザ照射ヘッド２０との間のＹ方向距離、第３位置検出センサ８ｃでレーザ照射ヘッド２０との間のＸ方向距離を測定するようになっている。この場合、第２位置検出センサ８ｂ、第３位置検出センサ８ｃについては、事前にレーザ照射ヘッド２０のピン孔１１に挿入した時の中心位置で、管状部材５１との間のＹ方向距離及びＸ方向距離の検出データが最短となるように、これらの位置を設置しておく。
【００４１】
そして、施工時にレーザ照射ヘッド２０をピン孔１１に挿入する際、図６（ａ）、図６（ｂ）のグラフに示すように、第２位置検出センサ８ｂ、第３位置検出センサ８ｃによって距離の検出データを検出する。これによって、目標値と測定値との差からレーザ照射ヘッド２０のＸ，Ｙ方向のずれ、およびレーザ照射ヘッド２０の中心位置を求めることができる。施工中のレーザ照射ヘッド２０の中心位置を予め設定しておけば、施工中のレーザ照射ヘッド２０の中心位置のずれ量をモニタすることが可能となる。
【００４２】
上記第１実施形態は、レーザ照射ヘッド２０をピン孔１１に挿入する際の制御を自動的に行う場合の構成について説明したが、以下、第１実施形態の構成に加えて、レーザ照射ヘッド２０をピン孔１１に挿入した後の制御において、ピン孔１１の内壁とレーザ照射ヘッド２０との位置関係を高精度に位置決めした状態で施工できるようにした第２実施形態について説明する。なお、レーザ照射ヘッド２０をピン孔１１に挿入した後の制御のみを行う場合は、第１実施形態の構成を採用せずに、以下に説明する構成のみによる制御を行ってもよい。
【００４３】
図７、図８、図９は、第２実施形態に係る遠隔レーザ処理装置の要部構成を模式的に示すものである。この第２実施形態に係る遠隔レーザ処理装置では、管状部材５１がピン孔１１に挿入された際に、ピン孔１１の内側面との距離を検出するための複数の距離センサ４１ａ〜４１ｄが、センサ取り付け部材４２を介して管状部材５１に取り付けられている。
【００４４】
距離センサ４１ａ〜４１ｄとしては、図８、図９にも示すように、例えば、薄型の半導体チップによって構成された磁気式の距離センサを用いることができる。なお、図８は、距離センサ４１ａ〜４１ｄの取り付け部分を管状部材５１の管軸方向から見た図であり、図９（ａ）は、距離センサ４１ａ〜４１ｄの取り付け部分の断面構成を示す図、図９（ｂ）は、距離センサ４１ａ〜４１ｄの取り付け部分の上面構成を示す図である。距離センサ４１ａ〜４１ｄは、管状部材５１のレーザ照射ヘッド２０の近傍に上下左右に４個取り付けられている。それぞれの距離センサ４１ａ〜４１ｄからの測定データＬａ，Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄを位置検出装置６で収集し、管状部材５１の中心の位置（ピン孔１１の軸からのずれ量）（Δｘ＝（Ｌｂ−Ｌｄ）／２，Δｙ＝（Ｌａ−Ｌｃ）／２）を瞬時に算出することができる。
【００４５】
上記のように計測して求めた管状部材５１の中心の位置から、施工走査のときのレーザ照射ヘッド２０の設定位置からのずれ量を算出し、アクセス装置２４によってレーザ照射ヘッド２０の位置補正を行う。また、予め施工する前にレーザ照射ヘッド２０を走査させて、走査時のずれを求めておけば、実施工時にアクセス装置２４でずれ補正をしながら走査することで、高精度に位置決め処理した施工が実現できる。なお、距離センサとしては、磁気式の距離センサの他、例えば超音波センサ、レーザ距離センサ、接触センサ、電界検出式距離センサ等を用いることができる。
【００４６】
なお、上記第２実施形態では、４個の距離センサ４１ａ〜４１ｄを、管状部材５１の施工ヘッド２０の近傍に上下左右に取り付けた構成の場合について説明したが、距離センサの配置位置、配置数は係る構成のものに限定されるものではない。
【００４７】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、距離センサの他の構成例を示すものである。図１０（ａ）に示す例では、レーザ照射ヘッド２０の先端部にさらに距離センサ４１ｅを取り付けた場合を示している。この場合、ピン孔１１にレーザ照射ヘッド２０を挿入する前に、アクセス装置２４によりレーザ照射ヘッド２０を上下左右に移動させて走査し、距離センサ４１ｅの検出信号からピン孔１１の中心位置を求めることができる。
【００４８】
図１０（ｂ）に示す例では、管状部材５１の施工ヘッド２０の近傍に４個の距離センサ４１ａ〜４１ｄを配設するとともに、管状部材５１のより後端側にも、４個の距離センサ４１ｆ〜４１ｉを上下左右に取付けた構成となっている。これによって、距離センサ４１ａ〜４１ｄによる検出信号と、距離センサ４１ｆ〜４１ｉによる検出信号とから、レーザ照射ヘッド２０の位置と傾きを求めることができる。
【００４９】
図１０（ｃ）に示す例では、レーザ照射ヘッド２０の３箇所（照射口１５の部分を除く）に距離センサ４１ｊ、４１ｋ、４１ｍを取り付けた構成となっている。これによって、施工対象物の奥行きが短い場合であっても、レーザ照射ヘッド２０と施工対象物との位置ずれ検出することができる。なお、距離センサの配置位置、配置数は、以上に説明したものに限定されるものではなく、施工対象や施工条件等によって、適宜組み合わせたり、取り付け個数を増減させたりしてもよい。
【００５０】
図１１は、レーザ照射ヘッド２０の上下左右の位置ずれ補正だけではなく、傾き補正も可能とするアクセス装置２４ａを用いた遠隔レーザ処理装置の構成を示している。アクセス装置２４ａは、図１に示した遠隔レーザ処理装置のアクセス装置２４に横振り機構６１、縦振り機構６２を追加した構成である。かかる構成の遠隔レーザ処理装置では、前述したようにして検出した施工対象物とレーザ照射ヘッド２０との位置ずれ量を位置検出装置６から施工コントローラ７が入力し、傾き補正を含んだずれ量補正制御データを作成し、アクセス装置駆動制御盤３を制御して、アクセス装置２４を駆動させ、傾き補正を含んだ位置補正処理を行う。
【００５１】
以上説明したように、各実施形態の遠隔レーザ処理装置では、作業員の手動操作での位置決め作業を削減することができるとともに、装置や施工対象物を破損させることなく、精度良く良好な処理を行うことができる。
【００５２】
なお、以上の実施形態では、タービン翼１０のピン孔１１内面の応力改善処理に適用した場合について説明したが、配管等の他の施工対象や、溶接処理等にも適用することができる。また、以上の実施形態では、水中環境で処理する場合について説明したが、気中環境で遠隔処理する場合についても同様にして適用することができる。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが，これらの実施形態は，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。これら新規な実施形態は，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。これら実施形態やその変形は，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。
【符号の説明】
【００５４】
２……施工対象物固定部材、３……アクセス装置駆動制御盤、４……レーザ発振器、５……浄化水供給装置、６……位置検出装置、７……施工コントローラ、８ａ〜８ｃ……位置検出センサ、９ａ〜９ｃ……センサ固定部材、１０……施工対象物（タービン翼）、１１……ピン孔、１８……位置表示装置、２０……レーザ照射ヘッド、２４……アクセス装置、５１……管状部材。
【図１】
2012187599.tif 000003
【図２】
2012187599.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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