JPWO2017135187A1 - Linear friction welding apparatus, jig position adjusting apparatus and position adjusting method - Google Patents
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Abstract
この線形摩擦接合装置は、ブレードのブレード側接合面と、ディスクの外周面に設けられたディスク突起のディスク側接合面とを摩擦熱によって接合するものであり、押圧テーブルに設けられ、ディスクを保持するディスクホルダユニットを備える。ディスクホルダユニットは、押圧テーブルに支持されるユニットベースと、ユニットベースの厚み方向の一方側に軸心周りに回転可能に設けられ、ディスクを同心状に取付可能とし、軸心周りの回転によってディスク突起を接合するための接合位置に割り出し可能な回転テーブルと、回転テーブルを軸心周りに回転させる回転アクチュエータと、回転テーブルをユニットベースに対して固定するための固定部とを有する。This linear friction welding device joins the blade side joint surface of the blade and the disk side joint surface of the disk protrusion provided on the outer peripheral surface of the disk by frictional heat, and is provided on the pressing table to hold the disk. A disc holder unit is provided. The disk holder unit is provided on the one side in the thickness direction of the unit base supported by the pressing table so as to be rotatable about the axis, and the disk can be mounted concentrically. It has a rotary table that can be indexed to the joining position for joining the protrusions, a rotary actuator that rotates the rotary table around its axis, and a fixing portion for fixing the rotary table to the unit base.
Description
本開示は、ブリスク(一体翼車)の一部であるブレードの接合面と、ブリスクの一部であるディスクの外周面に設けられたディスク突起の接合面とを摩擦熱によって接合する線形摩擦接合装置に関する。また、本開示は、線形摩擦接合装置に含まれるブレード治具とディスク治具との位置調整を行う方法に関する。 The present disclosure relates to linear friction welding in which a joint surface of a blade that is a part of a blisk (integral impeller) and a joint surface of a disk protrusion provided on an outer peripheral surface of a disk that is a part of the blisk are joined by frictional heat. Relates to the device. The present disclosure also relates to a method for adjusting the position of a blade jig and a disk jig included in a linear friction welding apparatus.
従来、ブレードとディスクとを一体化したブリスクの製造又は修理に用いられる線形摩擦接合装置がある(特許文献1参照)。 Conventionally, there is a linear friction welding device used for manufacturing or repairing a blisk in which a blade and a disk are integrated (see Patent Document 1).
一般に、線形摩擦接合装置は、ベッドと、ベッドに設けられたコラムとを含む装置本体を備える。また、コラムは、その側面に、加振方向である鉛直方向へ移動可能である加振テーブルを備える。加振テーブルは、その側面に、ブレードを保持するブレード治具(ブレードホルダユニット)を備える。 Generally, a linear friction welding apparatus includes a device main body including a bed and a column provided on the bed. Further, the column includes a vibration table that can move in the vertical direction, which is the vibration direction, on its side surface. The vibration table includes a blade jig (blade holder unit) for holding the blade on the side surface.
ベッドは、その上面における加振テーブルに離隔した位置に、押圧テーブルを備える。押圧テーブルは、加振方向に直交する押圧方向である水平方向へ移動可能である。また、押圧テーブルは、その上面に、ディスクを保持するディスク治具(ディスクホルダユニット)を備える。ディスク治具は、ディスクの軸心周りの回転によって、予めディスクに形成されている突起を接合するための接合位置(所定の接合位置)に割り出し可能に構成されている。 The bed includes a pressing table at a position separated from the vibration table on the upper surface. The pressing table is movable in the horizontal direction, which is a pressing direction orthogonal to the excitation direction. The pressing table includes a disk jig (disk holder unit) for holding a disk on the upper surface thereof. The disc jig is configured to be indexed to a joining position (predetermined joining position) for joining projections formed in advance on the disc by rotation around the axis of the disc.
ここで、ブレード治具がブレードを保持し、かつ、ディスク治具がディスクを保持した状態で、ディスクをその軸心周りに回転させて、突起を所定の接合位置に割り出すと、ブレードのブレード側接合面と突起のディスク側接合面とを対向させることができる。そして、加振テーブルを加振方向に沿って往復移動させつつ、押圧テーブルを押圧方向に沿って移動させる。すると、ブレードを加振方向に沿って往復移動させた状態で、ディスク側接合面をブレード側接合面に対して接近させて、突起をブレード側接合面側へ押圧することができる。さらに、ブレード側接合面とディスク側接合面との間に摩擦熱を発生させれば、ブレード側接合面とディスク側接合面とを接合することができる。 Here, when the blade jig holds the blade and the disk jig holds the disk, the disk is rotated around its axis and the protrusion is indexed to a predetermined joining position. The joining surface and the disc-side joining surface of the protrusion can be made to face each other. Then, the pressing table is moved along the pressing direction while the vibrating table is reciprocated along the excitation direction. Then, in a state where the blade is reciprocated along the vibration direction, the disk-side joining surface can be brought close to the blade-side joining surface, and the protrusion can be pressed toward the blade-side joining surface. Further, if frictional heat is generated between the blade side joint surface and the disk side joint surface, the blade side joint surface and the disk side joint surface can be joined.
ここで、ブレード治具とディスク治具との位置調整を行う際には、ブレード側接合面とディスク側接合面とを対向させて、ディスク側接合面をブレード側接合面に対して接近させる。そして、ブレード側接合面とディスク側接合面とが整合するように、押圧方向に直交する仮想平面上で、ブレード治具に対するディスク治具の相対位置の位置調整を行う。 Here, when adjusting the position of the blade jig and the disk jig, the blade side bonding surface and the disk side bonding surface are opposed to each other, and the disk side bonding surface is brought closer to the blade side bonding surface. Then, the relative position of the disk jig with respect to the blade jig is adjusted on a virtual plane orthogonal to the pressing direction so that the blade side bonding surface and the disk side bonding surface are aligned.
しかし、これらの治具の位置調整は、ブレード側接合面及びディスク側接合面を基準に行っているため、ブレード側接合面の機械加工誤差及びディスク側接合面の機械加工誤差の影響を受ける。そのため、治具の位置調整を高精度に行うことが難しく、ブレード側接合面とディスク側接合面との接合精度を向上させるには限界がある。 However, since the positions of these jigs are adjusted based on the blade-side joint surface and the disk-side joint surface, they are affected by machining errors on the blade-side joint surface and machining errors on the disk-side joint surface. For this reason, it is difficult to adjust the position of the jig with high accuracy, and there is a limit to improving the bonding accuracy between the blade-side bonding surface and the disk-side bonding surface.
また、ブレード側接合面とディスク側接合面との接合精度をより高めるには、接合中にブレード側接合面とディスク側接合面との間に大きな摩擦力が働いても、押圧テーブルに対するディスクの固定状態を強固に維持することが必要である。 In order to further improve the joining accuracy between the blade-side joining surface and the disk-side joining surface, even if a large frictional force acts between the blade-side joining surface and the disk-side joining surface during joining, It is necessary to maintain the fixed state firmly.
そこで、本開示は、ブレードの接合面とディスク突起の接合面との接合精度を向上させるのに有利となる線形摩擦接合装置、並びに、治具の調整装置及び調整方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure aims to provide a linear friction welding apparatus, a jig adjusting apparatus, and an adjusting method that are advantageous in improving the bonding accuracy between the bonding surface of the blade and the bonding surface of the disk protrusion. To do.
本開示の一態様に係る線形摩擦接合装置は、ブレードのブレード側接合面と、ディスクの外周面に設けられたディスク突起のディスク側接合面とを摩擦熱によって接合する線形摩擦接合装置であって、装置本体に設けられ、加振方向で往復移動可能な加振テーブルと、加振テーブルに設けられ、ブレードを保持するブレードホルダユニットと、装置本体における加振テーブルに対して離隔した位置に設けられ、加振方向に直交する押圧方向で移動可能な押圧テーブルと、押圧テーブルに設けられ、ディスクを保持するディスクホルダユニットと、を備え、ディスクホルダユニットは、押圧テーブルに支持されるユニットベースと、ユニットベースの厚み方向の一方側に軸心周りに回転可能に設けられ、ディスクを同心状に取付可能とし、軸心周りの回転によってディスク突起を接合するための接合位置に割り出し可能な回転テーブルと、回転テーブルを軸心周りに回転させる回転アクチュエータと、回転テーブルをユニットベースに対して固定するための固定部と、を有する。 A linear friction welding apparatus according to an aspect of the present disclosure is a linear friction welding apparatus that joins a blade-side joint surface of a blade and a disk-side joint surface of a disk protrusion provided on an outer peripheral surface of the disk by frictional heat. The vibration table provided in the apparatus main body and capable of reciprocating in the vibration direction, the blade holder unit provided in the vibration table and holding the blade, and provided at a position separated from the vibration table in the apparatus main body. A pressing table that is movable in a pressing direction orthogonal to the excitation direction, and a disk holder unit that is provided on the pressing table and holds a disk, the disk holder unit being supported by the pressing table; , Provided on one side of the unit base in the thickness direction so as to be rotatable around the axis, allowing the disc to be mounted concentrically, A rotary table that can be indexed to the joining position for joining the disk protrusions by rotation of the disk, a rotary actuator that rotates the rotary table around the axis, and a fixing portion for fixing the rotary table to the unit base, Have
また、本開示の一態様に係る治具の位置調整方法は、上記の線形摩擦接合装置にそれぞれ含まれ、ブレードを保持して加振方向に沿って往復移動可能なブレード治具と、ディスクを保持し、加振方向に直交する押圧方向に沿ってブレード治具に対して相対的に移動可能で、かつ、ディスク突起を接合するための接合位置に割り出し可能なディスク治具との位置を調整する方法であって、ブレード側接合面に対応する仮想ブレード側接合面と、該仮想ブレード側接合面にそれぞれ直交する一対のブレード基準面とを有し、ブレードを模擬して製作されたマスターブレードを用い、ブレード治具がマスターブレードを保持した状態で、仮想ブレード側接合面及び第1のブレード基準面が加振方向に対してそれぞれ平行になるように、ブレード治具の位置調整を行う第1調整工程と、外周面にディスク突起に対応するマスター突起が設けられ、マスター突起がディスク側接合面に対応する仮想ディスク側接合面と、該仮想ディスク側接合面にそれぞれ直交する一対のディスク基準面とを有し、ディスクを模擬して製作されたマスターディスクを用い、ディスク治具がマスターディスクを保持し、かつ、マスター突起を接合位置に割り出した状態で、仮想ディスク側接合面が仮想ブレード側接合面に平行になるように、ディスク治具の位置調整を行う第2調整工程と、仮想ブレード側接合面、第1のブレード基準面、及び仮想ディスク側接合面を加振方向に対して平行にそれぞれ保った状態で、第1のディスク基準面と第1のブレード基準面との段差量、及び、第2のディスク基準面と第2のブレード基準面との段差量がそれぞれ予め設定された段差量になるように、ブレード治具に対するディスク治具の相対位置の位置調整を行う第3調整工程と、を含む。 Further, the jig position adjusting method according to one aspect of the present disclosure is included in each of the linear friction welding apparatuses, and includes a blade jig capable of reciprocating along a vibration direction while holding the blade, and a disk. Hold and adjust the position of the disk jig that can move relative to the blade jig along the pressing direction orthogonal to the excitation direction and that can be indexed to the joining position for joining the disk protrusions A master blade having a virtual blade side joint surface corresponding to the blade side joint surface and a pair of blade reference surfaces orthogonal to the virtual blade side joint surface, which is manufactured by simulating the blade The blade jig so that the virtual blade side joint surface and the first blade reference surface are parallel to the excitation direction in a state where the blade jig holds the master blade. A first adjustment step for adjusting the position, a master protrusion corresponding to the disk protrusion is provided on the outer peripheral surface, and the master protrusion is orthogonal to the virtual disk side bonding surface corresponding to the disk side bonding surface and the virtual disk side bonding surface. A master disk manufactured by simulating the disk, the disk jig holding the master disk, and the master protrusion being indexed at the joining position. The second adjustment step for adjusting the position of the disk jig so that the joint surface is parallel to the virtual blade side joint surface, the virtual blade side joint surface, the first blade reference surface, and the virtual disk side joint surface are added. The level difference between the first disk reference surface and the first blade reference surface, and the second disk reference surface and the second disk while being kept parallel to the vibration direction. As a step amount between the blade reference plane is the step amount set in advance, respectively, including a third adjusting step of performing position adjustment of the relative position of the disk fixture for the blade fixture.
また、本開示の一態様に係る治具の位置調整方法は、上記の線形摩擦接合装置にそれぞれ含まれる、前記ブレードを保持するブレード治具と、前記ディスクを保持するディスク治具との位置調整方法であって、仮想ブレード側接合面と、該仮想ブレード側接合面に直交する一対のブレード基準面とを有し、ブレードを模擬して製作されたマスターブレードと、ディスクを模擬して製作され、ディスク側接合面に対応する仮想ディスク側接合面と、仮想ディスク側接合面に直交する一対のディスク基準面とを有するマスター突起が外周面に設けられたマスターディスクとを用い、ブレード治具がマスターブレードを保持した状態で、仮想ブレード側接合面及び第1のブレード基準面が線形摩擦接合装置の加振方向と平行になるように、ブレード治具の位置調整を行う第1調整工程と、ディスク治具がマスターディスクを保持し、かつ、マスター突起が接合位置に割り出された状態で、仮想ブレード側接合面と仮想ディスク側接合面が平行になるように、ディスク治具の位置調整を行う第2調整工程と、仮想ブレード側接合面、第1のブレード基準面、及び仮想ディスク側接合面を加振方向へ平行に保持した状態で、第1のディスク基準面と第1のブレード基準面との段差量、及び第2のディスク基準面と第2のブレード基準面との段差量がそれぞれ予め設定された段差量になるように、ブレード治具とディスク治具との相対位置調整を行う第3調整工程と、を含む。 In addition, the jig position adjusting method according to one aspect of the present disclosure includes a blade jig holding the blade and a disk jig holding the disk, which are included in the linear friction welding apparatus, respectively. A master blade having a virtual blade side joint surface and a pair of blade reference surfaces orthogonal to the virtual blade side joint surface, and a master blade manufactured by simulating a blade, and manufactured by simulating a disk A master disk having a master protrusion having an outer peripheral surface provided with a master protrusion having a virtual disk side bonding surface corresponding to the disk side bonding surface and a pair of disk reference surfaces orthogonal to the virtual disk side bonding surface; With the master blade held, the blade so that the virtual blade side joint surface and the first blade reference surface are parallel to the excitation direction of the linear friction welding device. The virtual blade side joining surface and the virtual disk side joining surface are parallel in the first adjustment step for adjusting the position of the tool, and in a state where the disk jig holds the master disk and the master projection is indexed to the joining position. In a state where the second adjustment step for adjusting the position of the disk jig and the virtual blade side joint surface, the first blade reference surface, and the virtual disk side joint surface are held in parallel in the excitation direction, The blade is set such that the step amount between the first disk reference surface and the first blade reference surface, and the step amount between the second disk reference surface and the second blade reference surface are set to preset step amounts. And a third adjustment step for adjusting the relative position between the jig and the disk jig.
また、本開示の一態様に係る治具の位置調整装置は、上記の線形摩擦接合装置にそれぞれ含まれ、ブレードを保持して加振方向に沿って往復移動可能なブレード治具と、ディスクを保持し、加振方向に直交する押圧方向に沿ってブレード治具に対して相対的に移動可能で、かつ、ディスク突起を接合するための接合位置に割り出し可能なディスク治具との位置を調整する装置であって、ブレード治具に保持され、ディスクの外周面に向かう第1面を有する本体部を含むマスターブレードと、ディスク治具に保持されるマスターディスクと、マスターディスクの外周領域にそれぞれ間隔を置いて設置され、第1面に対向可能となる第2面を有する複数の突出部と、マスターブレードに保持され、第1面と第2面とが対向しているときに、突出部の一面の位置を計測可能とするマスターブレード側計測器、又は、マスターディスクに保持され、第1面と第2面とが対向しているときに、マスターブレードの一面の位置を計測可能とするマスターブロック側計測器と、を有する。 A jig position adjusting device according to an aspect of the present disclosure is included in each of the linear friction welding devices, and includes a blade jig that holds a blade and can reciprocate along a vibration direction, and a disk. Hold and adjust the position of the disk jig that can move relative to the blade jig along the pressing direction orthogonal to the excitation direction and that can be indexed to the joining position for joining the disk protrusions A master blade including a main body having a first surface held by a blade jig and facing the outer peripheral surface of the disk, a master disk held by the disk jig, and an outer peripheral region of the master disk. A plurality of protrusions having a second surface that is installed at an interval and can be opposed to the first surface, and the protrusions are held by the master blade and the first surface and the second surface are opposed to each other. A master blade-side measuring instrument that can measure the position of one surface, or a master that is held by a master disk and that can measure the position of one surface of the master blade when the first surface and the second surface face each other. And a block-side measuring instrument.
また、本開示の一態様に係る治具の位置調整方法は、上記の位置調整装置を用いて、ブレード治具とディスク治具との位置を調整する方法であって、マスターブレード側計測器又はマスターブロック側計測器の原点位置を合わせる準備工程と、マスターブレード側計測器又はマスターブロック側計測器を用いて、ブレード治具とディスク治具との相対位置を計測する計測工程と、計測工程で得られた計測値が予め設定された許容範囲に含まれるように、ブレード治具に対するディスク治具の相対位置の位置調整を行う調整工程と、を含む。 A jig position adjustment method according to an aspect of the present disclosure is a method of adjusting the position of a blade jig and a disk jig using the position adjustment device described above, and includes a master blade side measuring instrument or A preparation process for aligning the origin position of the master block side measuring instrument, a measuring process for measuring the relative position between the blade jig and the disk jig using the master blade measuring instrument or the master block measuring instrument, and a measuring process And an adjustment step of adjusting the relative position of the disk jig with respect to the blade jig so that the obtained measurement value is included in a preset allowable range.
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、線形摩擦接合装置として、ブリスクを構成するブレードと、ブリスクを構成するディスクとを摩擦接合する線形摩擦接合装置を例に挙げて説明する。なお、図面中、鉛直方向にZ軸を取り、Z軸に垂直となる平面上において、後述する押圧方向にX軸を取り、X軸に垂直となる方向にY軸を取る。ここで、以下の説明でいう「上下」は、Z方向のプラス側(上)とマイナス側(下)とを示し、「左右」は、X方向のマイナス側(左)とプラス側(右)とを示し、「前後」は、Y方向のマイナス側(前)とプラス側(後)とを示す。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Here, as a linear friction welding apparatus, a linear friction welding apparatus that frictionally bonds a blade constituting a blisk and a disk constituting a blisk will be described as an example. In the drawing, the Z-axis is taken in the vertical direction, the X-axis is taken in the pressing direction described later on the plane perpendicular to the Z-axis, and the Y-axis is taken in the direction perpendicular to the X-axis. Here, “up and down” in the following description indicates the plus side (up) and minus side (down) in the Z direction, and “left and right” means the minus side (left) and the plus side (right) in the X direction. “Front and rear” indicates the negative side (front) and the positive side (rear) in the Y direction.
<第1実施形態>
まず、本開示の第1実施形態に係る線形摩擦接合装置と、それに用いられる治具の位置調整方法とについて説明する。<First Embodiment>
First, the linear friction welding apparatus according to the first embodiment of the present disclosure and a jig position adjusting method used therefor will be described.
(線形摩擦接合装置の構成)
第1実施形態に係る線形摩擦接合装置1は、ブレード3のブレード側接合面3aと、ディスク5の外周面に設けられた突起(ディスク突起)7のディスク側接合面7aとの間に発生した摩擦熱を利用して、ブレード側接合面3aとディスク側接合面7aとを接合する装置である。(Configuration of linear friction welding equipment)
The linear friction welding apparatus 1 according to the first embodiment is generated between the blade
ここで、ブレード3及びディスク5は、ガスタービン(図示省略)に用いられるブリスク(図示省略)の一部である。また、ブレード3は、そのブレード側接合面3a側(根元側)に、矩形状の被挟持部(被クランプ部)3bと矩形状のストッパ部3cとを連続して有する。ストッパ部3cは、被挟持部3bよりもブレード側接合面3a側に位置し、ストッパ部3cの外径寸法は、被挟持部3bの外径寸法よりも大きい。
Here, the
図9に示すように、線形摩擦接合装置1は、装置本体9を備える。装置本体9は、床面Fに複数の防振ゴム11介して設置されたベッド13を有する。ベッド13は、左右方向(水平方向の1つ)へ延びている。ベッド13は、その左部に、第1コラム15を備える。第1コラム15は、鉛直方向(上下方向)へ延びている。ベッド13は、その右部に、第2コラム17を備える。第2コラム17は、鉛直方向へ延びている。そして、第1コラム15及び第2コラム17は、それらの上部の間に、上部フレーム19を連結するように備える。上部フレーム19は、左右方向へ延びている。
As shown in FIG. 9, the linear friction welding apparatus 1 includes an apparatus main body 9. The apparatus main body 9 has a
図9、図11及び図12に示すように、第1コラム15は、その右側面(右側)に、ガイドブロック21を備える。ガイドブロック21は、断面T字形状のガイド溝23を有する。ガイド溝23は、鉛直方向へ延びている。また、ガイドブロック21は、そのガイド溝23内に、矩形状の加振テーブル25を備える。加振テーブル25は、加振方向である鉛直方向に沿って往復移動可能である。換言すれば、加振テーブル25は、ガイドブロック21を介して第1コラム15の右側面に加振方向に沿って移動可能に設けられている。加振テーブル25は、その右側に、凸部25aを有する。凸部25aは、加振方向(鉛直方向)へ延びている。更に、ガイドブロック21は、その下側に、ガイド溝23内からの加振テーブル25の離脱を抑止するストッパプレート27を備える。
As shown in FIGS. 9, 11, and 12, the
ガイドブロック21は、そのガイド溝23内に、支持油(支持流体の一例)の静圧を利用して加振テーブル25を加振方向に沿って往復移動可能に案内する静圧支持ユニット29を備える。換言すれば、加振テーブル25は、ガイド溝23内に静圧支持ユニット29を介して加振方向に沿って往復移動可能に設けられている。また、静圧支持ユニット29は、ガイド溝23内に間隔を置いて設けられた複数の静圧パッド31を有する。複数の静圧パッド31は、加振テーブル25(凸部25aを除く加振テーブル25)の左側面、右側面、前端面及び後端面に向かって支持油を噴出可能になっている。なお、各静圧パッド31は、支持油を供給する供給ポンプ(図示省略)に接続されている。
The
図9に示すように、上部フレーム19は、その左部に、所定の振幅で加振テーブル25を加振方向に沿って往復移動させる加振アクチュエータとしての油圧式の加振シリンダ33を備える。また、加振シリンダ33は、加振方向に沿って往復移動可能なピストンロッド35を有する。ピストンロッド35の先端部は、加振テーブル25の適宜位置にカップリング37を介して連結している。ここで、「所定の振幅」とは、一例として、±10.0mm以下の設定された振幅のことをいう。なお、加振アクチュエータとして、油圧式の加振シリンダ33に代えて、電動式の加振シリンダ(図示省略)又は加振モータ(図示省略)等を用いてもよい。
As shown in FIG. 9, the
加振テーブル25は、その凸部25aの右側面(右側)に、ブレード3を保持するブレード治具(ブレードホルダユニット)39を備える。
The vibration table 25 includes a blade jig (blade holder unit) 39 that holds the
ここで、図8において、図8(a)は、第1クランプ部材45と第2クランプ部材47とによってブレード3の被挟持部を挟持した様子を示している。一方、図8(b)は、第1クランプ部材45と第2クランプ部材47とによる挟持状態を解除した様子を示している。図5(b)及び図8(a),(b)に示すように、ブレード治具39は、凸部25aの右側面に複数のボルト41を介して設けられたブレード治具ベース(ブレードホルダユニットベース)43を備える。また、ブレード治具ベース43は、その中央部から下部にかけて、ブロック部43aを有する。ブレード治具ベース43は、その上部に、壁部43bを有する。壁部43bは、ブロック部43aに加振方向で対向している。
Here, in FIG. 8, FIG. 8A shows a state in which the sandwiched portion of the
ブレード治具ベース43は、ブロック部43aの上側に、第1クランプ部材45を備える。また、ブレード治具ベース43は、ブロック部43aと壁部43bとの間に、第1クランプ部材45と協働してブレード3の被挟持部3bを挟持(クランプ)する第2クランプ部材47を備える。そして、第1クランプ部材45の挟持面(クランプ面)45f及び第2クランプ部材47の挟持面47fの側面視形状(加振方向に直交する押圧方向に平行な方向から見た形状)は、それぞれ被挟持部3bの形状に対応したL字形状である。更に、第1クランプ部材45は、その挟持面45fに被挟持部3bがセットされると、ブレード側接合面3aが加振方向に平行となる。なお、ブレード治具ベース43は、ブロック部43aと壁部43bとの間に、第1クランプ部材45を加振方向に沿って案内するガイド部材(図示省略)を備えてもよい。
The
ブレード治具ベース43は、壁部43bに、第2クランプ部材47に加振方向に対して傾斜する方向SD(図8参照)の挟持力(クランプ力)を付与するクランプ付与部材としてのクランプボルト49を備える。クランプボルト49は、壁部43bに螺合している。クランプボルト49の先端部は、クランプボルト49の締付け力によって加圧接触可能である。また、クランプボルト49は、その中間部に、ブレード治具ベース43に対するクランプボルト49の位置を固定するための固定ナット51を備える。
The
図9に示すように、ベッド13は、その上面における加振テーブル25に対して右方向に離隔した位置に、一対のガイドレール53を備える。一対のガイドレール53は、前後方向(水平方向の1つ)に離隔しており、各ガイドレール53は、左右方向に延びている。そして、一対のガイドレール53は、それらの上側に、押圧テーブル55を備える。換言すれば、押圧テーブル55は、ベッド13の上面における加振テーブル25に対して右方向に離隔した位置に一対のガイドレール53を介して設けられる。また、押圧テーブル55は、その下面(下側)に、対応するガイドレール53に案内される複数の被案内部材57を有する。換言すれば、押圧テーブル55は、一対のガイドレール53及び複数の被案内部材57を介して加振方向に直交する押圧方向(左方向)及びその反対方向(右方向)へ移動可能である。
As shown in FIG. 9, the
押圧テーブル55は、その上面に、支持フレーム59を複数のボルト61(図7参照)を介して備える。支持フレーム59は、水平方向に対して傾斜した傾斜部59aを有する。そして、第2コラム17は、その中央部に、押圧テーブル55を押圧方向及びその反対方向へ移動させる押圧アクチュエータとしての油圧式の押圧シリンダ63を備える。また、押圧シリンダ63は、押圧方向及びその反対方向へ移動可能なピストンロッド65を有する。ピストンロッド65の先端部(左端部)は、支持フレーム59の適宜位置にカップリング67を介して連結している。なお、押圧アクチュエータとして、油圧式の押圧シリンダ63に代えて、電動式の押圧シリンダ(図示省略)又は押圧モータ(図示省略)等を用いてもよい。
The pressing table 55 includes a
支持フレーム59は、その傾斜部59aに、ディスク5を保持するディスク治具(ディスクホルダユニット)69を備える。
The
図7及び図9に示すように、ディスク治具69は、支持フレーム59の傾斜部59aに複数のボルト71を介して設けられたディスク治具ベース(ディスクホルダユニットベース)73を備える。また、ディスク治具ベース73は、その上面に、円形の回転テーブル75を備える。回転テーブル75は、鉛直方向に対して傾斜した軸心(回転テーブル75の軸心)周りに回転可能である。回転テーブル75は、その中央部(中心部)に、ディスク5を回転テーブル75に同心状に取り付けるためのチャック機構77を有する。そして、回転テーブル75は、その軸心周りの回転によって突起7を接合するための所定の接合位置に割り出し(位置決め)できる。換言すれば、ディスク治具69は、回転テーブル75の軸心周りの回転(ディスク5の軸心周りの回転)によって突起7を所定の接合位置に割り出しできる。更に、回転テーブル75は、突起7を所定の接合位置に割り出すと、その突起7のディスク側接合面7aは、加振方向に平行となる。
As shown in FIGS. 7 and 9, the
ディスク治具ベース73は、その中央部に、回転テーブル75をその軸心周りに回転させる回転アクチュエータとしての回転モータ(図示省略)を備える。また、ディスク治具ベース73は、その適宜位置に、回転テーブル75を支持フレーム59の傾斜部59aに対して固定するための固定アクチュエータとしての油圧式の固定シリンダ(図示省略)を備える。
The
(ブレード治具39の動作)
図8(b)に示すように、ブレード3のストッパ部3cを第1クランプ部材45の右側面に突き当てた状態で、被挟持部3bを第1クランプ部材45の挟持面45fと第2クランプ部材47の挟持面47fとの間にセットする。これにより、ブレード側接合面3aは、加振方向に平行となる。そして、図8(a)に示すように、クランプボルト49を締め付けて、クランプボルト49の先端部を第2クランプ部材47に加圧接触させることにより、第2クランプ部材47(第1クランプ部材45及び第2クランプ部材47)に方向SDに沿う挟持力を付与する。これにより、被挟持部3bは、第1クランプ部材45の挟持面45fと第2クランプ部材47の挟持面47fとにより挟持される。そして、ブレード側接合面3aを加振方向に対して平行にした状態で、ブレード治具39がブレード3を保持して、加振テーブル25に対してブレード3を固定することができる。(Operation of the blade jig 39)
As shown in FIG. 8B, the clamped
なお、ブレード治具39からブレード3を取り外す場合には、クランプボルト49を緩めて、クランプボルト49の先端部による加圧状態を解除する。これにより、第1クランプ部材45と第2クランプ部材47とによる挟持状態(クランプ状態)が解除される。
When the
(ディスク治具69の動作)
図7に示すように、ディスク治具69は、チャック機構77等によってディスク5を回転テーブル75に同心状に取り付けることにより、ディスク5を保持する。そして、回転モータの駆動により回転テーブル75をその軸心周りに回転させて、所定の突起7を所定の接合位置に割り出すことにより、所定の突起7のディスク側接合面7aを加振方向に対して平行にする。更に、固定シリンダの駆動により回転テーブル75をディスク治具ベース73に対して固定する。これにより、ディスク側接合面7aを加振方向に対して平行にした状態で、ディスク治具69がディスク5を保持して、押圧テーブル55に対してディスク5を固定することができる。(Operation of the disc jig 69)
As shown in FIG. 7, the
(線形摩擦接合装置1全体の動作)
図9及び図10に示すように、ブレード治具39によって保持されたブレード3のブレード側接合面3aと、ディスク治具69によって保持されたディスク5の突起7のディスク側接合面7aとを、加振方向に対して平行な状態で対向させる。次に、加振シリンダ33の駆動により所定の振幅で加振テーブル25を加振方向に沿って往復移動させる。そして、押圧シリンダ63の駆動により押圧テーブル55を押圧方向に沿って移動させる。これにより、ブレード3を加振方向に沿って往復移動させた状態で、ディスク側接合面7aは、ブレード側接合面3aに接近し、突起7は、ブレード側接合面3a側へ所定の押圧荷重で押圧される。そして、ブレード側接合面3aとディスク側接合面7aとの間には摩擦熱が発生し、ブレード側接合面3aとディスク側接合面7aとが接合される。(Operation of linear friction welding apparatus 1 as a whole)
As shown in FIGS. 9 and 10, the blade
ブレード側接合面3aとディスク側接合面7aとが接合された後、ブレード治具39から接合済みのブレード3を取り外し、ブレード治具39は、他のブレード3を保持する。また、回転モータの駆動により回転テーブル75をその軸心周りに回転させて、他の所定の突起7を所定の接合位置に割り出す。そして、前述のように、他のブレード3のブレード側接合面3aと他の突起7のディスク側接合面7aとが接合される。更に、接合対象であるブレード3及び突起7がなくなるまで、ブレード側接合面3aとディスク側接合面7aとの接合に関する動作が繰り返される。
After the blade
(治具の位置調整方法)
本実施形態に係る治具の位置調整方法は、マスターブレード79及びマスターディスク81を用いて、線形摩擦接合装置1の構成要素である2つの治具(ブレード治具39とディスク治具69)の位置調整を行う。(Jig position adjustment method)
The jig position adjusting method according to the present embodiment uses a
ここで、図5(a),(b)から図7に示すように、マスターディスク81は、ブレード3を模擬してブレード3よりも高精度に製作される。マスターブレード79は、ブレード側接合面3aに対応する仮想ブレード側接合面(仮想のブレード側接合面)79aと、仮想ブレード側接合面79aにそれぞれ直交し、かつ、直交する一対のブレード基準面79b,79cを有する。また、マスターディスク81は、ディスク5を模擬してディスク5よりも高精度に製作される。マスターディスク81は、その外周面に、突起7に対応する(模擬した)複数のマスター突起83を周方向(マスターディスク81の外周面の周方向)に間隔を置いて有する。各マスター突起83は、ディスク側接合面7aに対応する仮想ディスク側接合面(仮想のディスク側接合面)83aと、仮想ディスク側接合面83aにそれぞれ直交し、かつ、直交する一対のディスク基準面83b,83cを有する。なお、一対のブレード基準面79b,79cの交差角と一対のディスク基準面83b,83cの交差角とが同じであれば、一対のブレード基準面79b,79c及び一対のディスク基準面83b,83cはそれぞれ直交しなくてもよい。
Here, as shown in FIGS. 5A and 5B to FIG. 7, the
本実施形態に係る治具の位置調整方法は、下記の第1調整工程と、第2調整工程と、第3調整工程とを含む。 The jig position adjusting method according to the present embodiment includes the following first adjusting step, second adjusting step, and third adjusting step.
(i)第1調整工程
図5(a)に示すように、ブレード治具39は、ブレード3を挟持するときと同様に、第1クランプ部材45と第2クランプ部材47とを協働させて、マスターブレード79を保持する。次に、作業者は、伸縮可能(変位可能)な測定子85aを有するダイヤルゲージ85を用いて、図1(a)に示すように、ダイヤルゲージ85の測定子85aの先端部を仮想ブレード側接合面79aに当接させる。更に、加振シリンダ33(図9参照)は、加振テーブル25と共に、マスターブレード79を低速(接合時の加振速度よりも低速)で加振方向に沿って往復移動させる。そして、作業者は、測定子85aの伸縮量(変位量)が一定になるように、ブレード治具39の位置調整を行う。換言すれば、ブレード治具39は、仮想ブレード側接合面79aが加振方向(鉛直方向)に対して平行になるように、位置調整される。(I) First Adjustment Step As shown in FIG. 5A, the
ここで、「位置調整」には、所定の2軸方向のうちの少なくとも1軸方向の位置調整の他に、所定の3軸方向のうち少なくとも1軸周りの傾き調整を含む。「所定の2軸方向」とは、加振方向を含み、かつ、押圧方向を除く、直交する2軸方向をいい、「所定の3軸方向」とは、加振方向と押圧方向とを含む、直交する3軸方向をいう。また、ブレード治具39の位置調整は、例えばシム(図示省略)等を用いて、加振テーブル25に対するブレード治具ベース43の位置調整等によって行われてもよい。
Here, “position adjustment” includes, in addition to position adjustment in at least one of the predetermined two-axis directions, inclination adjustment around at least one axis in the predetermined three-axis directions. The “predetermined biaxial direction” means a biaxial direction that includes the excitation direction and excludes the pressing direction, and the “predetermined triaxial direction” includes the excitation direction and the pressing direction. , Which means three orthogonal directions. The position adjustment of the
仮想ブレード側接合面79aが加振方向に対して平行になるようにブレード治具39の位置調整が行われた後、作業者は、図1(b)に示すように、ダイヤルゲージ85の測定子85aの先端部を第1のブレード基準面79bに当接させる。更に、加振シリンダ33は、加振テーブル25と共に、マスターブレード79を低速で加振方向に沿って往復移動させる。そして、作業者は、測定子85aの伸縮量が一定になるように、ブレード治具39の位置調整を行う。換言すれば、ブレード治具39は、第1のブレード基準面79bが加振方向に対して平行になるように、位置調整される。
After the position adjustment of the
なお、第1のブレード基準面79bが加振方向に対して平行になるように、ブレード治具39の位置調整を行った後に、仮想ブレード側接合面79aが加振方向に対して平行になるように、ブレード治具39の位置調整を行ってもよい。
In addition, after adjusting the position of the
(ii)第2調整工程
第1調整工程の終了後、図6に示すように、ディスク治具69は、ディスク5を取り付けるときと同様に、チャック機構77等によって、マスターディスク81を回転テーブル75に同心状に取り付ける。次に、回転モータは、回転テーブル75をその軸心周りに回転させて、いずれかのマスター突起83が、所定の接合位置に割り出される。更に、押圧シリンダ63(図9参照)は、押圧テーブル55と共にディスク治具69を押圧方向に沿って移動させて、いずれかのマスター突起83の仮想ディスク側接合面83aを仮想ブレード側接合面79aに接近させる。(Ii) Second Adjustment Step After the completion of the first adjustment step, as shown in FIG. 6, the
次に、作業者は、図2に示すように、隙間ゲージ87を用いて、いずれかのマスター突起83の仮想ディスク側接合面83aと仮想ブレード側接合面79aとの隙間を測定し、その測定結果に基づいてディスク治具用調整量を求める。同様に、作業者は、他の複数のマスター突起83を所定の接合位置に順次割り出しながら、ディスク治具用調整量を求める。そして、作業者は、複数のディスク治具用調整量に基づいて、所定の接合位置に割り出したマスター突起83の仮想ディスク側接合面83aが仮想ブレード側接合面79aに平行になるように、ディスク治具69の位置調整を行う。
Next, as shown in FIG. 2, the operator uses a
ここで、「ディスク治具用調整量」とは、仮想ディスク側接合面83aと仮想ブレード側接合面79aとを平行にするためのディスク治具69の調整量をいう。ディスク治具69の位置調整は、シム(図示省略)等を用いて、押圧テーブル55に対する支持フレーム59の位置調整又は支持フレーム59に対するディスク治具ベース73の位置調整等によって行われてもよい(図6参照)。
Here, the “adjustment amount for the disk jig” refers to an adjustment amount of the
なお、隙間ゲージ87に代えて、2次元レーザ変位センサ等の2次元変位センサを用いることで、仮想ディスク側接合面83aと仮想ブレード側接合面79aとの隙間を測定してもよい。
Note that the gap between the virtual disk
(iii)第3調整工程
図3及び図4に示すように、第3調整工程においては、専用の段差量測定具89が用いられる。ここで、段差量測定具89は、一対のブレード基準面79b,79cに当接可能なホルダ当接面91aを有するホルダ91と、ホルダ91の先端部に設けられ、かつ、伸縮可能な測定子93aを有するダイヤルゲージ93とを備える。(Iii) Third Adjustment Step As shown in FIGS. 3 and 4, a dedicated step
第2調整工程の終了後、作業者は、ホルダ当接面91aを第1のブレード基準面79bに、一方、ダイヤルゲージ93の測定子93aの先端部を第1のディスク基準面83bにそれぞれ当接させる。作業者は、その状態で、段差量測定具89(ダイヤルゲージ93)を用いて第1のディスク基準面83bと第1のブレード基準面79bとの段差量を測定する。また、作業者は、ホルダ当接面91aを第2のブレード基準面79cに、一方、ダイヤルゲージ93の測定子93aの先端部を第2のディスク基準面83cにそれぞれ当接させる。作業者は、その状態で、段差量測定具89を用いて第2のディスク基準面83cと第2のブレード基準面79cとの段差量を測定する。それらの測定結果に基づいて、相対位置用調整量が求められる。同様に、他の複数のマスター突起83を所定の接合位置に順次割り出しながら、相対位置用調整量が求められる。そして、複数の段差量用調整量に基づいて、押圧方向に直交する仮想平面上において、ブレード治具39に対するディスク治具69の相対位置の位置調整が行われる。換言すれば、所定の2つの段差量がそれぞれ予め設定された段差量になるように、押圧方向に直交する仮想平面上において、ブレード治具39に対するディスク治具69の相対位置の位置調整が行われる。なお、ディスク治具69の相対位置の位置調整は、仮想ブレード側接合面79a、第1のブレード基準面79b及び仮想ディスク側接合面83aを加振方向に対して平行にそれぞれ保った状態で行われる。
After the second adjustment step, the operator contacts the
ここで、「相対位置用調整量」とは、第1のディスク基準面83bと第1のブレード基準面79bとの段差量、及び、第2のディスク基準面83cと第2のブレード基準面79cとの段差量をそれぞれ極小にするためのディスク治具69の相対位置の調整量をいう。「所定の2つの段差量」とは、1つは、接合位置に割り出したマスター突起83の第1のディスク基準面83bと第1のブレード基準面79bとの段差量をいう。もう一つは、接合位置に割り出したマスター突起83の第2のディスク基準面83cと第2のブレード基準面79cとの段差量をいう。ディスク治具69の相対位置の位置調整は、例えばシム等を用いて、加振テーブル25に対するブレード治具ベース43の位置調整又は押圧テーブル55にする支持フレーム59の位置調整等によって行われてもよい(図6参照)。
Here, the “relative position adjustment amount” refers to the step amount between the first
なお、ダイヤルゲージ93に代えて、レーザ変位センサ等の変位センサを用いることで、第1のディスク基準面83bと第1のブレード基準面79bとの段差量等を測定してもよい。
Note that, instead of the
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態に係る治具の位置調整方法によれば、ブレード治具39の位置調整は、マスターブレード79の仮想ブレード側接合面79aと、一対のブレード基準面79b,79cとを基準として行われる。また、ディスク治具69の位置調整は、マスターディスク81の仮想ディスク側接合面83aと、一対のディスク基準面83b,83cとを基準として行われる。これにより、ブレード側接合面3aの機械加工誤差、及び、ディスク側接合面7aの機械加工誤差の影響を受けないので、2つの治具39,69の位置調整が高精度に行われる。
According to the jig position adjusting method according to the present embodiment, the position adjustment of the
また、ディスク治具69の位置調整は、複数のマスター突起83を所定の接合位置に順次割り出しながら求められた複数のディスク治具用調整量に基づいて行われる。そして、ブレード治具39に対するディスク治具69の相対位置の位置調整は、複数のマスター突起83を所定の接合位置に順次割り出しながら求められた複数の相対位置用調整量に基づいて行われる。これにより、ディスク治具69による突起7の割り出し誤差を補償することができる。
Further, the position adjustment of the
このように、本実施形態によれば、ブレード3のブレード側接合面3aと突起7のディスク側接合面7aとの接合精度をより高めることができ、その結果、ブリスクの品質を向上させることができる。特に、ディスク治具69による突起7の割り出し誤差を補償できるため、前述の効果をより一層高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to further improve the joining accuracy between the blade-
なお、押圧テーブル55を押圧方向及びその反対方向に沿って移動可能にする代わりに、加振テーブル25を第1コラム15と一体的に押圧方向及びその反対方向に沿って移動可能にしてもよい。また、鉛直方向を加振方向とする代わりに、鉛直方向以外の例えば水平方向を加振方向にしてもよい。また、第2調整工程を第1調整工程の前に実施する等、工程の順番を適宜に変更してもよい。
Instead of enabling the pressing table 55 to move along the pressing direction and the opposite direction, the vibration table 25 may be movable integrally with the
<第2実施形態>
次に、本開示の第2実施形態に係る線形摩擦接合装置と、それに用いられる治具の位置調整装置及び位置調整方法とについて説明する。第1実施形態に係る線形摩擦接合装置1では、位置調整用の部材としてのマスターブレード79及びマスターディスク81と、計測器としてのダイヤルゲージ93とを用いて、ブレード治具39とディスク治具69との位置調整を行う方法を例示した。これに対して、本実施形態では、マスターブレード79又はマスターディスク81に代えて、互いの相対位置を計測することができる計測器を予め備えているマスターブレード又はマスターディスクを用いる。Second Embodiment
Next, a linear friction welding apparatus according to a second embodiment of the present disclosure and a jig position adjusting apparatus and a position adjusting method used therefor will be described. In the linear friction welding apparatus 1 according to the first embodiment, a
(治具の位置調整装置の構成)
まず、本実施形態における治具の位置調整装置の構成について説明する。図13は、本実施形態における治具の位置調整装置300に含まれる、マスターブレード301と、マスターディスク側のマスターブロック302とを示す斜視図である。図14は、ディスク治具69がマスターディスク350を保持した様子を示す斜視図である。なお、以下、本実施形態に係る各図では、第1実施形態に係る線形摩擦接合装置1の構成と同一構成には同一の符号を付し、説明を省略する。(Configuration of jig position adjustment device)
First, the configuration of the jig position adjusting device in the present embodiment will be described. FIG. 13 is a perspective view showing a
位置調整装置300は、第1実施形態におけるマスターブレード79に対応するマスターブレード301を含む。マスターブレード301は、本体部310と、当該本体部310に着脱可能な計測器保持部311とを含む。
The
本体部310は、Z方向に長い直方体である。本体部310のZ方向の長さは、第1実施形態におけるマスターブレード79のZ方向の長さと同一である。また、本体部310は、ブレード治具39が第1クランプ部材45と第2クランプ部材47とを協働させて本体部310を安定して保持し得る保持部分310dを含む。さらに、本体部310のX方向の長さは、保持部分310dのX方向の長さに加えて、計測器保持部311を支持し得る程度の長さを含む。
The
また、本体部310において、マスターブロック302に対向する面(第1面)は、第1実施形態でいう仮想ブレード側接合面79aに対応する仮想ブレード側接合面310bである。また、計測器保持部311が支持される支持面310aは、Y方向のマイナス側に面し、仮想ブレード側接合面310bに直交する面である。支持面310aは、Z方向に一列に並ぶねじ穴列を2列有する。まず、本体部310に対して計測器保持部311が図13に示すように保持されている状態は、本実施形態に係る治具の位置調整方法における下記の第1〜第3調整工程のときの状態である。この状態では、計測器保持部311は、本体部310にZ方向に一列に形成されている3つのねじ溝310h,310i,310j(図16(a)参照)にねじ止めされている。
In the
一方、支持面310aは、それらのねじ溝310h,310i,310jのX方向マイナス側に、図13に示すように、さらにZ方向に一列に形成されている3つのねじ溝310e,310f,310gを有する。計測器保持部311は、ねじ溝310h,310i,310jに支持されている状態からねじ締結が解除され、本実施形態に係る治具の位置調整方法における下記の準備工程のときに、新たにねじ溝310e,310f,310gにねじ締結され得る。
On the other hand, the
計測器保持部311は、図13(b)に示すように、第1板体311aと、第2板体311bと、第3板体311cとを含む。
As shown in FIG. 13B, the measuring
第1板体311aは、計測器保持部311が本体部310に支持されている状態で、第1の側面が本体部310の支持面310aに接触し、第1の側面に直交する第2の側面が本体部310の計測面310c(図16(a)参照)に接触する。特に、第1板体311aは、第1の側面と当該第1の側面に対向する第3の側面との間を貫通する3つのねじ穴311d,311e,311fを有する。計測器保持部311が本体部310に支持されるときには、これらのねじ穴311d,311e,311fを介してねじが取り付けられ、本体部310に形成されているねじ溝310e等に螺合する。
The
第2板体311bは、本体部310の支持面310aに対して平行である。第2板体311bのX方向マイナス側の端辺は、第1板体311aに連接している。一方、第2板体311bのX方向プラス側の端辺は、マスターブロック302側に突出している。また、第2板体311bには、それぞれ一定の間隔で離間したZ方向のプラス側とマイナス側との2カ所に、マスターブレード側計測器(第1方向用計測器)としての相対位置計測器が設置される。このうち、Z方向プラス側に位置する方を第1相対位置計測器330(第1計測器)とする。一方、Z方向マイナス側に位置する方を第2相対位置計測器331(第2計測器)とする。これらの相対位置計測器330,331は、ともに、Y方向のマイナス側からプラス側に向いており、プラス側の先端が計測端である。これらの計測端は、それぞれ、位置計測の際には、マスターブロック302の一面である後述の計測面320cに接触可能である。
The
第3板体311cは、本体部310の計測面310cに対して平行である。第3板体311cのX方向マイナス側の端辺は、第1板体311aに連接している。一方、第3板体311cのX方向プラス側の端辺は、マスターブロック302側に突出している。また、第3板体311cには、マスターブロック側計測器(第2方向用計測器)としての第3相対位置計測器332が設置される。第3相対位置計測器332は、Z方向のマイナス側からプラス側に向いており、プラス側の先端が計測端である。この計測端は、位置計測の際には、マスターブロック302の一面である後述の計測面320d(図17参照)に接触可能である。
The
また、位置調整装置300は、第1実施形態におけるマスター突起83に対応するマスターブロック302を含む。マスターブロック302は、Z方向に長い直方体である本体部320と、位置計測の際にマスターブレード301の本体部310に向かって突出するように当該本体部320に連設された突出部320aとを含む。
The
突出部320aにおいて、マスターブレード301の本体部310にある仮想ブレード側接合面310bに対向する面(第2面)は、第1実施形態でいう仮想ディスク側接合面83aに対応する仮想ディスク側接合面320bである。また、仮想ディスク側接合面320bに直交する面のうち、Y方向のマイナス側に面する計測面320cは、上述のとおり、位置計測の際には、第1相対位置計測器330の計測端と、第2相対位置計測器331の計測端とに対向する。さらに、仮想ディスク側接合面320bに直交する面のうち、Z方向のマイナス側に面する計測面320dは、上述のとおり、位置計測の際には、第3相対位置計測器332の計測端に対向する。
In the
また、マスターブロック302は、それぞれ、計測端が、X方向のプラス側からマイナス側に向き、仮想ディスク側接合面320bからX方向マイナス側に突出可能とする、マスターディスク側計測器(第3方向用計測器)としての4つの相対位置計測器を有する。これらの相対位置計測器は、それぞれ一定の間隔で離間したZ方向のプラス側とマイナス側との2カ所に、2つずつ設置される。このうち、Z方向プラス側に位置する方を、第4相対位置計測器333(第3計測器)と、第5相対位置計測器334(第4計測器)とする。さらに、第4相対位置計測器333と第5相対位置計測器334とは、Y方向でそれぞれ一定の間隔で離間している。このうち、第4相対位置計測器333は、Y方向のマイナス側に位置し、第5相対位置計測器334は、Y方向のプラス側に位置する。一方、Z方向マイナス側に位置する相対位置計測器が、第6相対位置計測器335(第5計測器)と、第7相対位置計測器336(第6計測器)である。第6相対位置計測器335のY方向の位置は、第4相対位置計測器333と同一である。同様に、第7相対位置計測器336のY方向の位置は、第5相対位置計測器334と同一である。なお、4つの相対位置計測器334〜336を上記のようにマスターブロック302に配置する関係上、特に各計測端が外部から視認しやすいように、図13等に示すように、各計測端がある突出部320aの一部を切り欠きとすることが望ましい。
The
各相対位置計測器330〜336は、本実施形態では、エアー駆動方式の接触式変位計である。この場合、計測端とは、接触式変位計の接触子に相当する。なお、相対位置計測器330〜336としては、このような接触式変位計に限らず、例えば、レーザ変位センサ等の変位センサを採用してもよい。
In the present embodiment, each of the relative
また、相対位置計測器330〜336が接触式変位計である場合、マスターブレード301の本体部310にある、支持面310a、仮想ブレード側接合面310b及び計測面310cは、位置計測前及び位置計測のときに、いずれかの計測端が当接する。また、マスターブロック302の突出部320aにある、仮想ディスク側接合面320b、計測面320c及び計測面320dも、位置計測前及び位置計測のときに、いずれかの計測端が当接する。そこで、これらの面の表面は、予め高精度に平坦化しておくことが望ましい。
When the relative
位置調整装置300は、図14に示すように、複数のマスターブロック302を設置するマスターディスク350を含む。マスターディスク350は、第1実施形態におけるマスターディスク81と同様に、ディスク治具69に保持される。マスターディスク350は、環状の平板部材であり、ディスク治具69とは反対側に向かう表面上の外周領域に、間隔を置いて複数のマスターブロック302を設置する。図14に示す例では、第1実施形態におけるマスター突起83と同様に、90°間隔で4つのマスターブロック302が設置されている。各マスターブロック302は、それぞれ、マスターブレード301に対向したときに、マスターブレード301の仮想ブレード側接合面310bに対して仮想ディスク側接合面320bがZ方向に沿って対面するように、マスターディスク350に固定される。ここで、マスターブロック302がマスターブレード301に対向するとは、マスターブレード302がマスターブレード301に最も近接する位置にある状態とも言える。そして、各マスターブロック302は、それぞれ、マスターディスク350の表面上に連設されている台座部350aを介して、マスターディスク350の表面に対して傾くように固定される。すなわち、この場合には、マスターディスク350の表面に対するマスターブロック302の傾き角度は、回転テーブル75の傾斜角度に合う。さらに、各マスターブロック302がマスターディスク350に固定されている状態では、各マスターブロック302のそれぞれの突出部320aは、マスターディスク350の外周面よりも外側、すなわち放射方向に向かって突出する。
As shown in FIG. 14, the
(治具の位置調整方法)
本実施形態に係る位置調整装置300を用いた治具の位置調整方法は、下記の準備工程と、計測工程と、調整工程とを含む。(Jig position adjustment method)
The jig position adjustment method using the
(i)準備工程
図15は、本実施形態におけるブレード治具39がマスターブレード301を保持した様子を示す斜視図である。また、図16は、本実施形態に係る治具の位置調整方法における準備工程を説明するための斜視図である。このうち、図16(a)は、マスターブレード301の準備工程を説明するための図である。一方、図16(b)は、マスターブロック302の準備工程を説明するための図である。(I) Preparation Step FIG. 15 is a perspective view showing a state where the
相対位置計測器330〜336を用いて以下の各調整工程を行うに際して、相対位置計測器330〜336のそれぞれについて、原点位置、すなわち、相対位置変位がゼロと見なすことができる位置を特定する必要がある。そこで、本実施形態では、マスターブレード301と、マスターブロック302とのそれぞれについて原点位置の計測を行う。
When performing the following adjustment steps using the relative
まず、マスターブレード301における第1相対位置計測器330〜第3相対位置計測器332の原点位置を調整する場合、図16(a)に示すように、計測器保持部311は、ねじ溝310e,310f,310gに対してねじ締結される。この状態では、第1相対位置計測器330及び第2相対位置計測器331のそれぞれの計測端は、本体部310の支持面310aに対向する。そして、第1相対位置計測器330及び第2相対位置計測器331は、それぞれ、計測端を支持面310aに接触させることで、それら位置を原点位置として計測する。同様に、この状態では、第3相対位置計測器332の計測端は、本体部310の計測面310cに対向するので、計測端を計測面310cに接触させることで、その位置を原点位置として計測する。これらすべての原点位置の計測が終了したら、作業者は、ねじ溝310e,310f,310gに対する計測器保持部311のねじ締結を解除し、計測器保持部311を新たにねじ溝310h,310i,310jに対してねじ締結する。
First, when adjusting the origin positions of the first relative
次に、マスターブロック302における第4相対位置計測器333〜第7相対位置計測器336の原点位置を調整する場合には、以下のように行う。まず、図16(b)に示すように、仮想ディスク側接合面320bに、マスターブレード301の仮想ブレード側接合面310bを当接させる。この状態では、第4相対位置計測器333〜第7相対位置計測器336の各計測端は、それぞれ、仮想ブレード側接合面310bに対向する。そして、第4相対位置計測器333〜第7相対位置計測器336は、それぞれ、計測端を仮想ブレード側接合面310bに接触させることで、それら位置を原点位置として計測する。この原点位置の計測は、マスターディスク350上に配置されているすべてのマスターブロック302について行われる。
Next, when the origin position of the fourth relative
(ii)計測工程
図17は、本実施形態に係る治具の位置調整方法における計測工程を説明するための斜視図である。この計測工程を開始するにあたり、図15に示すように、ブレード治具39は、ブレード3を挟持するときと同様に、第1クランプ部材45と第2クランプ部材47とを協働させて、マスターブレード301を保持する。(Ii) Measuring Step FIG. 17 is a perspective view for explaining a measuring step in the jig position adjusting method according to the present embodiment. In starting this measurement process, as shown in FIG. 15, the
まず、マスターディスク350上の第1のマスターブロック302を、ブレード治具39に保持されているマスターブレード301に近接させる。このとき、マスターブレード301の仮想ブレード側接合面310bと、マスターブロック302の仮想ディスク側接合面320bとは、図17に示すように、間隔Wで対向する。次に、各相対位置計測器330〜336は、それぞれ、計測端をそれに対向する面に接触させる。具体的には、第1相対位置計測器330及び第2相対位置計測器331のそれぞれの計測端は、マスターブロック302の計測面320cに接触する。第3相対位置計測器332の計測端は、マスターブロック302の計測面320dに接触する。また、第4相対位置計測器333〜第7相対位置計測器336の各計測端は、それぞれ、マスターブレード301の仮想ブレード側接合面310bに接触する。そして、各相対位置計測器330〜336は、それぞれ、そのときの位置を計測する。
First, the
これらの計測により、以下の値を導くことができる。まず、第1相対位置計測器330と第2相対位置計測器331とのそれぞれの計測値の平均は、マスターブレード301とマスターブロック302とについてのY方向の相対位置を示す値となる。また、第3相対位置計測器332の計測値は、マスターブレード301とマスターブロック302とについてのZ方向の相対位置を示す値となる。なお、X方向については、本実施形態に係る治具の位置調整方法が適用される線形摩擦接合装置における押圧方向に相当するため、相対位置の計測対象としない。
These measurements can lead to the following values: First, the average of the measured values of the first relative
また、第1相対位置計測器330と第2相対位置計測器331とのそれぞれの計測値の差は、マスターブレード301とマスターブロック302とについてのX軸周りのずれを示す値となる。第4相対位置計測器333と第6相対位置計測器335とのそれぞれの計測値の差は、マスターブレード301とマスターブロック302とについてのY軸周りの回転を示す値となる。なお、これは、第5相対位置計測器334と第7相対位置計測器336とのそれぞれの計測値の差であっても同様である。また、第4相対位置計測器333と第5相対位置計測器334とのそれぞれの計測値の差は、マスターブレード301とマスターブロック302とについてのZ軸周りの回転を示す値となる。なお、これは、第6相対位置計測器335と第7相対位置計測器336とのそれぞれの計測値の差であっても同様である。
Further, the difference between the measured values of the first relative
引き続き、マスターディスク350上のその他のマスターブロック302についても、それぞれ、上記のようにマスターブレード301との間での相対位置計測が行われる。
Subsequently, the relative positions of the other master blocks 302 on the
(iii)調整工程
上記の計測工程で得られた各計測値は、第1実施形態に係る治具の位置調整方法における相対位置調整量に相当する。そして、この調整工程では、各計測値が予め設定された許容範囲に含まれるように、押圧方向に直交する仮想平面上において、ブレード治具39に対するディスク治具69の相対位置の位置調整が行われる。(Iii) Adjustment Step Each measurement value obtained in the measurement step corresponds to a relative position adjustment amount in the jig position adjustment method according to the first embodiment. In this adjustment step, the relative position of the
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態に係る治具の位置調整装置300及び位置調整方法によれば、第1実施形態に係る治具の位置調整方法と同様の効果を奏する。
According to the jig
また、第1実施形態に係る治具の位置調整方法では、第1〜第3調整工程での各種計測は、作業者がダイヤルゲージ93等の測定具を用いて行う。さらに、特に第3調整工程では、作業者は、図3又は図4に示すように、1つのマスター突起83について、複数回、ダイヤルゲージ93を付け替えて段差量を計測する。これに対して、本実施形態に係る治具の位置調整装置300によれば、一旦、作業者がマスターブレード301をブレード治具39に保持させてしまえば、治具の位置調整方法を実施している間、着脱を要しない。また、位置調整装置300では、1つのマスターブロック302について、複数箇所の相対位置計測を一度に行い得る。したがって、本実施形態によれば、マスターブレード301とマスターブロック302との相対位置を、より高精度に、かつ、より短時間に計測させることができる。
In the jig position adjusting method according to the first embodiment, the operator performs various measurements in the first to third adjustment steps using a measuring tool such as the
なお、上記説明では、第1相対位置計測器330及び第2相対位置計測器331は、それぞれ、計測端がY方向マイナス側からマスターブロック302の計測面320cに接触するように、計測器保持部311に設置されている。しかし、本開示の治具の位置調整装置では、このような構成に限らない。例えば、第1相対位置計測器330及び第2相対位置計測器331は、それぞれ、計測端がY方向プラス側からマスターブロック302の計測面320cの反対面に接触するように設置されてもよい。同様に、上記説明では、第3相対位置計測器332は、計測端がZ方向マイナス側からマスターブロック302の計測面320dに接触するように、計測器保持部311に設置されている。しかし、本開示の治具の位置調整装置では、このような構成に限らず、第3相対位置計測器332は、計測端がZ方向プラス側からマスターブロック302の計測面320dの反対面に接触するように設置されてもよい。
In the above description, the first relative
また、上記説明では、マスターブロック302に、第4相対位置計測器333〜第7相対位置計測器336の4つの相対位置計測器を設置する構成を例示した。しかし、本開示の治具の位置調整装置では、このような構成に限らない。例えば、マスターブレード301に、第4相対位置計測器333〜第7相対位置計測器336の4つの相対位置計測器を設置する構成もあり得る。具体的には、それら4つの相対位置計測器は、マスターブレード301の本体部310に、計測端が、X方向のマイナス側からプラス側に向き、かつ、仮想ブレード側接合面310bからX方向プラス側に突出するように、設置される。この場合、マスターブロック302には、いかなる相対位置計測器も設置されず、計測面320bは、単なる平坦面となる。このような構成によっても、上記説明と同様の効果を奏する。
In the above description, the configuration in which the four relative position measuring devices of the fourth relative
また、上記説明では、第4相対位置計測器333〜第7相対位置計測器336の4つの相対位置計測器を有する4つのマスターブロック302が、マスターディスク350の表面上に設置される構成を例示した。しかし、本開示の治具の位置調整装置では、このような構成に限らない。例えば、マスターディスク350の厚みを厚くし、マスターディスク350の外周面に、90°間隔で4つの突出部320aを設置する構成もあり得る。この場合も、各突出部320aには、第4相対位置計測器333〜第7相対位置計測器336の4つの相対位置計測器の計測端が配置されるが、それらの相対位置計測器は、マスターディスク350の内部に組み込まれることになる。このような構成によっても、上記説明と同様の効果を奏する。
Further, in the above description, a configuration in which four
<第3実施形態>
次に、本開示の第3実施形態に係る線形摩擦接合装置について説明する。なお、以下の説明で登場する各構成要素のうち、図1〜12のいずれかに登場する構成要素に対応するものには、便宜上、図1〜12で用いられている符号の番号を200番台に変更して表すものとし、重複する図面を省略する。<Third Embodiment>
Next, a linear friction welding apparatus according to the third embodiment of the present disclosure will be described. Of the constituent elements that appear in the following description, those corresponding to the constituent elements that appear in any of FIGS. 1 to 12 are given the reference numerals used in FIGS. The overlapping drawings are omitted.
図10及び図21に示すように、本実施形態に係る線形摩擦接合装置201は、ブレード203のブレード側接合面203aと、ディスク205の外周面に設けられたディスク突起207のディスク側接合面207aとの間に発生した摩擦熱を利用して、ブレード側接合面203aとディスク側接合面207aを接合する装置である。
As shown in FIGS. 10 and 21, the linear
ここで、ブレード203及びディスク205は、ガスタービン(図示省略)に用いられるブリスク(図示省略)の一部である。また、ブレード203は、そのブレード側接合面203a側(根元側)に、矩形状の被挟持部(被クランプ部)203bと矩形状のストッパ部203cを連続して有している。ストッパ部203cは、被挟持部203bよりもブレード側接合面203a側に位置しており、ストッパ部203cの外径寸法は、被挟持部203bの外径寸法よりも大きくなっている。
Here, the
図21に示すように、線形摩擦接合装置201は、装置本体209を備える。装置本体209は、床面Fに複数の防振ゴム11を介して設置されたベッド213を有する。ベッド213は、左右方向(水平方向の1つ)へ延びている。ベッド213は、その左部に、第1コラム215を備える。第1コラム215は、鉛直方向(上下方向)へ延びている。ベッド213は、その右部に、第2コラム217を備える。第2コラム217は、鉛直方向へ延びている。そして、第1コラム215と第2コラム217は、それらの上部の間に、上部フレーム219を連結するように備える。上部フレーム219は、左右方向へ延びている。
As shown in FIG. 21, the linear
図11、図12及び図21に示すように、第1コラム215は、その右側面(右側)に、ガイドブロック221を備える。ガイドブロック221は、断面T字形状のガイド溝223を有する。ガイド溝223は、鉛直方向へ延びている。また、ガイドブロック221は、そのガイド溝223内に、矩形状の加振テーブル225を備える。加振テーブル225は、加振方向である鉛直方向に沿って往復移動可能である。換言すれば、加振テーブル225は、ガイドブロック221を介して第1コラム215の右側面に加振方向に沿って往復移動可能である。加振テーブル225は、その右側、凸部225aを有する。凸部225aは、加振方向(鉛直方向)に沿って延びている。更に、ガイドブロック221は、その下側に、ガイド溝223内からの加振テーブル225の離脱を抑止するストッパプレート227を備える。
As shown in FIGS. 11, 12, and 21, the
ガイドブロック221は、そのガイド溝223内に、支持油(支持流体の一例)の静圧を利用して加振テーブル225を加振方向に沿って往復移動可能に案内する静圧支持ユニット229を備える。換言すれば、加振テーブル225は、ガイド溝223内に静圧支持ユニット229を介して加振方向に沿って往復移動可能である。また、静圧支持ユニット229は、ガイド溝223内に間隔を置いて設けられた複数の静圧パッド231を有する。複数の静圧パッド231は、加振テーブル225(凸部225aを除く加振テーブル225)の左側面、右側面、前端面及び後端面に向かって支持油を噴出可能である。なお、各静圧パッド231は、支持油を供給する支持油用のポンプ(図示省略)に接続される。
The
図11及び図21に示すように、上部フレーム219は、その左部に、所定の振幅で加振テーブル225を加振方向に沿って往復移動させる加振アクチュエータとしての油圧式の加振シリンダ233を備える。また、加振シリンダ233は、加振方向に沿って往復移動可能なピストンロッド235を有する。ピストンロッド235の先端部は、加振テーブル225の適宜位置にカップリング237を介して連結している。ここで、「所定の振幅」とは、一例として、±10.0mm以下に設定された振幅のことをいう。なお、加振アクチュエータとして、油圧式の加振シリンダ233に代えて、電動式の加振シリンダ(図示省略)又は加振モータ(図示省略)等を用いてもよい。
As shown in FIGS. 11 and 21, the
加振テーブル225は、その凸部225aの右側面(右側)に、ブレード203を保持するブレードホルダユニット(ブレード治具)239を備える。
The vibration table 225 includes a blade holder unit (blade jig) 239 for holding the
図8(a),(b)及び図11に示すように、ブレードホルダユニット239は、加振テーブル225の凸部225aの右側面に複数のボルト241を介して設けられたユニットベース(治具ベース)243を備える。また、ユニットベース243は、その中央部から下部にかけて、ブロック部243aを有する。ユニットベース243は、その上部に、壁部243bを有する。壁部243bは、ブロック部243aに、加振方向で対向している。
As shown in FIGS. 8A, 8B, and 11, the
ユニットベース243は、ブロック部243aの上側に、第1クランプ部材245を備える。また、ユニットベース243は、ブロック部243aと壁部243bとの間に、第1クランプ部材245と協働して被挟持部203bを挟持(クランプ)する第2クランプ部材247を備える。そして、第1クランプ部材245の挟持面(クランプ面)245f及び第2クランプ部材247の挟持面247fの側面視形状(加振方向に直交する押圧方向に対して平行な方向から見た形状)は、それぞれ被挟持部203bの形状に対応したL字形状になっている。更に、第1クランプ部材245は、その挟持面245fに被挟持部203bがセットされると、ブレード側接合面203aを加振方向に対して平行とする。なお、ユニットベース243は、ブロック部243aと壁部243bとの間に、第1クランプ部材245を加振方向に沿って案内するガイド部材(図示省略)を備えてもよい。
The
ユニットベース243は、壁部243bに、第2クランプ部材247に加振方向に対して傾斜する方向SDの挟持力(クランプ力)を付与するクランプ付与部材としてのクランプボルト249を備える。クランプボルト249は、壁部243bに螺合している。クランプボルト249の先端部は、クランプボルト249の締付け力によって加圧接触可能である。また、クランプボルト249は、その中間部に、ユニットベース243に対するクランプボルト249の位置を固定するための固定ナット251を備える。
The
図21に示すように、ベッド213は、その上面における加振テーブル225に対して右方向に離隔した位置に、一対(1つのみ図示)のガイドレール253を備える。一対のガイドレール253は、前後方向(水平方向の1つ)に離隔しており、各ガイドレール253は、左右方向へ延びている。そして、一対のガイドレール253は、それらの上側に、押圧テーブル255を備える。換言すれば、押圧テーブル255は、ベッド213の上面における加振テーブル225に対して右方向に離隔した位置に一対のガイドレール253を介して設けられる。また、押圧テーブル255は、その下面(下側)に、対応するガイドレール253に案内される複数の被案内部材257を有する。換言すれば、押圧テーブル255は、一対のガイドレール253及び複数の被案内部材257を介して加振方向に直交する押圧方向(左方向)及びその反対方向(右方向)に沿って移動可能である。
As shown in FIG. 21, the
押圧テーブル255は、その上面に、支持フレーム259を複数のボルト261(図19参照)を介して備える。支持フレーム259は、水平方向に対して傾斜した傾斜部259aを有する。そして、第2コラム217は、その中央部に、押圧テーブル255を押圧方向及びその反対方向に沿って移動させる押圧アクチュエータとしての油圧式の押圧シリンダ263を備える。また、押圧シリンダ263は、押圧方向及びその反対方向に沿って移動可能なピストンロッド265を有する。ピストンロッド265の先端部(左端部)は、支持フレーム259の適宜位置にカップリング267を介して連結している。更に、押圧シリンダ263は、その適宜位置に、押圧テーブル255の押圧方向の位置を測定する位置測定器としてのリニアスケール(図示省略)を備える。なお、ピストンロッド265の先端部は、支持フレーム259の適宜位置に連結する代わりに、押圧テーブル255の適宜位置に連結してもよい。押圧アクチュエータとして、油圧式の押圧シリンダ263に代えて、電動式の押圧シリンダ(図示省略)又は押圧モータ(図示省略)等を用いてもよい。
The pressing table 255 includes a
支持フレーム259は、その傾斜部259aに、ディスク205を保持するディスクホルダユニット(ディスク治具)269を備える。換言すれば、線形摩擦接合装置201は、支持フレーム259の傾斜部259aを介して押圧テーブル255に取付可能(設置可能)なディスクホルダユニット269を備える。
The
次に、本実施形態に係るディスクホルダユニット269の具体的に構成について説明する。
Next, a specific configuration of the
図18及び図19に示すように、ディスクホルダユニット269は、支持フレーム259の傾斜部259aに複数のボルト271を介して設けられた環状のユニットベース(治具ベース)273を備える。換言すれば、ディスクホルダユニット269は、支持フレーム259の傾斜部259aを介して押圧テーブル255に取付可能な環状のユニットベース273を備える。また、ユニットベース273は、環状の3つのベース構成部材275,277,279を積層して構成されている。ユニットベース273の軸心は、鉛直方向に対して傾斜している。
As shown in FIGS. 18 and 19, the
ユニットベース273は、その上面(ユニットベース273の厚み方向の一方側)に、円形の回転テーブル281を備える。回転テーブル281は、ユニットベース273と同心状に位置しており、その軸心(回転テーブル281の軸心)周りに回転可能(回転摺動可能)である。また、回転テーブル281は、その中央部(中心部)に、テーブル軸283を有する。テーブル軸283は、スラストラジアル軸受285を介してユニットベース273に回転可能に支持されている。スラストラジアル軸受285は、ユニットベース273に設けられており、テーブル軸283のスラスト荷重及びラジアル荷重を支持するようになっている。なお、スラストラジアル軸受285に代えて、テーブル軸283のスラスト荷重を支持するスラスト軸受(図示省略)と、テーブル軸283のラジアル荷重を支持するラジアル軸受(図示省略)を用いてもよい。
The
回転テーブル281は、その上面(回転テーブル281の厚み方向の一方側)の周縁に、環状の段差部281aを有する。段差部281aは、複数のボルト287によってディスク205を取付可能である。また、回転テーブル281は、その上面の中央部(中心部)に、ディスク205を同心状に取り付けるためのチャック機構289を有する。換言すれば、回転テーブル281は、複数のボルト287及びチャック機構289によってディスク205を同心状に取付可能である。更に、チャック機構289は、旋盤等の工作機械のチャック機構と同様の構成からなっており、径方向へ移動可能な複数の爪部材291と、回転操作によって複数の爪部材291を径方向へ同期して移動させるための操作部材293とを有する。なお、ユニットベース273は、その適宜箇所に、ディスク205の取り付けの際にボルト287を通過させるための通過孔(図示省略)を有する。
The
回転テーブル281は、その軸心周りの回転によってディスク突起207を接合するための接合位置(所定の接合位置)に割り出し可能(位置決め可能)に構成されている。換言すれば、ディスクホルダユニット269は、ディスク205の軸心周りの回転(回転テーブル281の軸心周りの回転)によってディスク突起207を所定の接合位置に割り出し可能に構成されている。また、回転テーブル281は、ディスク突起207を所定の接合位置に割り出すと、そのディスク側接合面207aを加振方向に対して平行にする。
The
図18に示すように、回転テーブル281の径方向中央部の厚みは、回転テーブル281の径方向外側部の厚みよりも薄い。換言すれば、回転テーブル281の径方向中央部の剛性は、回転テーブル281の径方向外側部の剛性よりも低く設定されている。また、回転テーブル281は、その下側(ユニットベース273側の摺動面)に、断面T字状のリング溝295を有する。なお、ユニットベース273の上面(摺動面)と回転テーブル281の下面(摺動面)との間には、潤滑油又はグリースが適宜に供給される。ユニットベース273の上面及び回転テーブル281の下面には、耐摩耗のコーティング(図示省略)が施されている。
As shown in FIG. 18, the thickness of the central portion in the radial direction of the rotary table 281 is thinner than the thickness of the radially outer portion of the rotary table 281. In other words, the rigidity of the central portion in the radial direction of the rotary table 281 is set to be lower than the rigidity of the radially outer portion of the rotary table 281. Further, the rotary table 281 has a
ユニットベース273は、その中央部に、回転テーブル281をその軸心(回転テーブル281の軸心)周りに回転(回転摺動)させる回転アクチュエータとして回転モータ(ダイレクトドライブモータ)297を備える。また、回転モータ297は、その軸心周りに回転可能な回転子(ロータ)299を有する。回転子299は、テーブル軸283と同心状(同軸状)に一体的に連結している。更に、回転テーブル281は、その外周面に、環状の摺接部材101を備える。摺接部材101は、ユニットベース273の外周面に摺接可能である。
The
ユニットベース273は、その適宜位置に、回転テーブル281をユニットベース273に対して固定する固定部としての複数の油圧式の固定シリンダ103を備える。複数の固定シリンダ103は、ユニットベース273(回転テーブル281)と同心状の円周方向(所定の円周方向)に沿って間隔を置いて配置される。
The
固定シリンダ103は、ユニットベース273の内部に設けられたシリンダ室105を有する。シリンダ室105は、作動油(作動流体の一例)の圧力を受ける。シリンダ室105は、その内側に、ピストン107を備える。ピストン107は、ユニットベース273の厚み方向(ユニットベース273の軸心方向)に沿って移動可能である。そして、ピストン107は、その上側に、押圧ロッド109を備える。押圧ロッド109の基部は、ピストン107に固定されている。また、押圧ロッド109は、ユニットベース273に形成した挿通穴111に挿通し、かつ、リング溝295に嵌合している。押圧ロッド109は、リング溝295の壁面295fをユニットベース273側(下方向)へ押圧可能である。
The fixed
なお、本実施形態にあっては、所定の接合位置側(左側)に位置する固定シリンダ103のシリンダ室105の横断面積は、他の固定シリンダ103のシリンダ室105の横断面積よりも大きい。
In the present embodiment, the cross-sectional area of the
ユニットベース273は、その外周面の適宜箇所に、各シリンダ室105における押圧ロッド109側に対して作動油を供給又は排出するための第1作動油ポート113を備える。第1作動油ポート113は、ユニットベース273の内部に形成した第1連絡通路(図示省略)を経由して、各シリンダ室105における押圧ロッド109側に連通している。また、ユニットベース273は、その外周面の適宜箇所に、各シリンダ室105における押圧ロッド109側の反対側に対して作動油を供給又は排出するための第2作動油ポート115を備える。第2作動油ポート115は、ユニットベース273の内部に形成した第2連絡通路(図示省略)を経由して、各シリンダ室105における押圧ロッド109側の反対側に連通している。
The
図20(a)に示すように、第1作動油ポート113及び第2作動油ポート115は、作動油の輸送(供給動作及び搬出動作)を行う油圧ユニット117に接続されている。
As shown in FIG. 20A, the first
第1作動油ポート113は、油圧回路119の一端に接続されており、油圧回路119の他端は、第1方向制御弁121のAポートに接続されている。第1方向制御弁121のPポートは、油圧回路123の一端に接続されており、油圧回路123の他端は、各シリンダ室105に作動油を供給するポンプ125(ポンプ125の吐出側)に接続されている。ポンプ125(ポンプ125の吸入側)は、作動油を収容するタンク127に接続されている。また、第2作動油ポート115は、油圧回路129の一端に接続されており、油圧回路129の他端は、第1方向制御弁121のBポートに接続されている。第1方向制御弁121のTポートは、油圧回路131の一端に接続されており、油圧回路131の他端は、タンク127に接続されている。そして、油圧回路123は、その中間部(一端と他端の間)に、第1減圧弁(第1圧力制御弁の一例)133を備える。第1減圧弁133は、各シリンダ室105における押圧ロッド109側に加える作動油の圧力を低く設定している。なお、第1減圧弁133の代わりに、第1圧力制御弁の一例として第1リリーフ弁(図示省略)が油圧回路123の中間部に配設されてもよい。
The first
油圧回路119の中間部は、油圧回路135の一端に接続されており、油圧回路135の他端は、第2方向制御弁137のAポートに接続されている。第2方向制御弁137におけるPポートは、油圧回路139の一端に接続されており、油圧回路139の他端は、油圧回路123におけるポンプ125と第1減圧弁133の間に接続されている。また、油圧回路129の中間部は、油圧回路141の一端に接続されており、油圧回路141の他端は、第2方向制御弁137のBポートに接続されている。第2方向制御弁137のTポートは、油圧回路143の一端に接続されており、油圧回路143の他端は、油圧回路131の中間部に接続されている。そして、油圧回路139は、その中間部に、第2減圧弁(第2圧力制御弁の一例)145を備える。第2減圧弁145は、各シリンダ室105における押圧ロッド109側に加える作動油の圧力を高く設定している。なお、第2減圧弁145の代わりに、第2圧力制御弁の一例として第2リリーフ弁(図示省略)が油圧回路139の中間部に配設されてもよい。
An intermediate portion of the
ここで、ポンプ125の駆動中に、第1方向制御弁121を中立状態(図20(a)に示す状態)から、PポートとAポートとを連通させる場合を考える。この動作によれば、図20(a)の白抜き矢印のように、第1作動油ポート113には、作動油が供給されるので、第1作動油ポート113は、第1減圧弁133を用いて、各シリンダ室105における押圧ロッド109側に低い作動油の圧力を加えることができる。更に、第2方向制御弁137を中立状態(図20(a)に示す状態)から、PポートとAポートとを連通させる場合を考える。この動作によれば、図20(a)の黒塗り矢印のように、第1作動油ポート113には、作動油が供給されるので、第1作動油ポート113は、第2減圧弁145を用いて、各シリンダ室105における押圧ロッド109側に高い作動油の圧力を加えることができる。換言すれば、ディスクホルダユニット269は、各シリンダ室105における押圧ロッド109側にかける作動油の圧力を段階的に高くする。なお、ポンプ125の駆動中に、第1方向制御弁121と第2方向制御弁137とのうちの少なくともいずれかを、中立状態から、PポートとBポートとを連通させる場合は、以下の通りである。すなわち、図20(a)の斜線矢印のように、第2作動油ポート115は、作動油が供給され、各シリンダ室105における押圧ロッド109側の反対側に作動油の圧力を加えることができる。
Here, a case is considered in which the P-port and the A-port are communicated from the neutral state (the state shown in FIG. 20A) of the first
第1作動油ポート113及び第2作動油ポート115は、油圧ユニット117に代えて、図20(b)に示すように、作動油の輸送を行う他の油圧ユニット147に接続されてもよい。
Instead of the
第1作動油ポート113は、油圧回路149の一端に接続されており、油圧回路149の他端は、方向制御弁151のAポートに接続されている。方向制御弁151のPポートは、油圧回路153の一端に接続されており、油圧回路153の他端は、各シリンダ室105に作動油を供給するポンプ155(ポンプ155の吐出側)に接続されている。ポンプ155(ポンプ155の吸入側)は、作動油を収容するタンク157に接続されている。また、第2作動油ポート115は、油圧回路159の一端に接続されており、油圧回路159の他端は、方向制御弁151のBポートに接続されている。方向制御弁151のTポートは、油圧回路161の一端に接続されており、油圧回路161の他端は、タンク157に接続されている。更に、油圧回路153の中間部は、油圧回路163の一端に接続されており、油圧回路163の他端は、タンク157に接続されている。そして、油圧回路163は、その中間部に、電磁比例リリーフ弁(電磁比例弁の一例)165を備える。電磁比例リリーフ弁165は、各シリンダ室105における押圧ロッド109側に加える作動油の圧力を可変である。なお、電磁比例リリーフ弁165の代わりに、電磁比例弁の一例として電磁比例減圧弁(図示省略)が油圧回路163の中間部に配設されてもよい。
The first
ここで、ポンプ155の駆動中に、方向制御弁151を中立状態(図20(b)に示す状態)から、PポートとAポートとを連通させる場合を考える。この動作によれば、図20(b)の白抜き矢印のように、第1作動油ポート113には、作動油が供給されるので、第1作動油ポート113は、各シリンダ室105における押圧ロッド109側に作動油の圧力を加えることができる。そして、電磁比例リリーフ弁165は、開の程度を適宜変更することにより、各シリンダ室105における押圧ロッド109側にかける作動油の圧力を漸次に高くすることができる。換言すれば、ディスクホルダユニット69は、各シリンダ室105における押圧ロッド109側にかける作動油の圧力を漸次高くする。なお、ポンプ155の駆動中に、方向制御弁151を中立状態から、PポートとBポートとを連通させる場合は、以下の通りである。すなわち、図20(b)の斜線矢印のように、第2作動油ポート115は、作動油が供給され、作動油を各シリンダ室105における押圧ロッド109側の反対側に作動油の圧力を加えることができる。
Here, let us consider a case where the
次に、本実施形態の作用(ブレードホルダユニット239に関する作用、ディスクホルダユニット269に関する作用、及び、線形摩擦接合装置201全体に関する作用)及び効果について説明する。
Next, functions (effects relating to the
(ブレードホルダユニット239に関する作用)
作業者は、ストッパ部203cを第1クランプ部材245の右側面及び第2クランプ部材247の右側面に突き当てた状態で、被挟持部203bを、第1クランプ部材245の挟持面245fと第2クランプ部材247の挟持面247fとの間にセットする。これにより、ブレード側接合面203aを加振方向に対して平行にすることができる。そして、クランプボルト249を締め付けて、クランプボルト249の先端部を第2クランプ部材247に加圧接触させることにより、第2クランプ部材247(第1クランプ部材245及び第2クランプ部材247)に、方向SDの挟持力が付与される。これにより、第1クランプ部材245の挟持面245fと第2クランプ部材247の挟持面247fとで、被挟持部3bを挟持することができる。これにより、ブレードホルダユニット239は、ブレード側接合面203aを加振方向に対して平行にした状態でブレード203を保持し、加振テーブル225に対して固定することができる。(Operation related to the blade holder unit 239)
In the state where the stopper portion 203c is abutted against the right side surface of the first clamp member 245 and the right side surface of the second clamp member 247, the operator holds the sandwiched portion 203b with the clamping surface 245f of the first clamp member 245 and the second clamping surface 245f. It is set between the clamping surface 247f of the clamp member 247. Thereby, the blade side joint surface 203a can be made parallel to the excitation direction. Then, the
なお、ブレードホルダユニット239からブレード203を取り外す場合には、クランプボルト249を緩めて、クランプボルト249の先端部による加圧状態を解除する。これにより、第1クランプ部材245と第2クランプ部材247とによる挟持状態(クランプ状態)を解除することができる。
When removing the
(ディスクホルダユニット269に関する作用)
ディスクホルダユニット269は、複数のボルト287及びチャック機構289によってディスク205を回転テーブル281に同心状に取り付けることで、ディスク205を保持する。次に、各シリンダ室105における押圧ロッド109側の反対側に作動油の圧力を加えた状態で、回転モータ297は、回転テーブル281をその軸心周りに回転(回転摺動)させる。そして、ディスク205をその軸心周りに回転させて、ディスク突起207を所定の接合位置に割り出す。次に、各シリンダ室105における押圧ロッド109側の反対側の作動油の圧力の加圧状態を解除すると共に、各シリンダ室105における押圧ロッド109側に作動油の圧力を加える。そして、各押圧ロッド109は、作動油の圧力を利用して、リング溝295の壁面295fをユニットベース273側へ押圧する。これにより、ディスク突起207を所定の接合位置に割り出した状態で、複数の固定シリンダ103は、回転テーブル281をユニットベース273に対して強固に固定することができる。換言すれば、ディスク突起207を所定の接合位置に割り出した状態で、ディスク205を押圧テーブル255に対して強固に固定することができる。(Operation related to the disc holder unit 269)
The
ここで、前述のように、ディスクホルダユニット269は、各シリンダ室105における押圧ロッド109側にかける作動油の圧力を段階的に又は漸次高くするように構成される。これにより、回転テーブル281をユニットベース273に対して固定する際に、回転テーブル281の位置ずれを抑えて、所定の接合位置に割り出したディスク突起207の変位(微動)を抑止することができる。
Here, as described above, the
前述のように、回転テーブル281の径方向中央部の剛性は、回転テーブル281の径方向外側部の剛性よりも低い。これにより、回転テーブル281の回転中に、回転テーブル281に局所的な撓みが生じて、ユニットベース273の上面(摺動面)と回転テーブル281の下面(摺動面)との間の摺動抵抗を低減することができる。
As described above, the rigidity of the central portion of the rotary table 281 in the radial direction is lower than the rigidity of the outer portion of the rotary table 281 in the radial direction. As a result, during the rotation of the rotary table 281, local deflection occurs in the rotary table 281, and sliding between the upper surface (sliding surface) of the
(線形摩擦接合装置201全体に関する作用)
ブレードホルダユニット239によって保持されたブレード203のブレード側接合面203aと、ディスクホルダユニット269によって保持されたディスク205のディスク側接合面207aとを、加振方向に対して平行な状態で対向させる。次に、加振テーブル225は、加振シリンダ233の駆動により、所定の振幅で加振方向に沿って往復移動する。また、リニアスケールによって押圧テーブル255の押圧方向の位置を測定しながら、押圧シリンダ263の駆動により押圧テーブル255を押圧方向へ移動させる。すると、ブレード203を加振方向へ往復移動させた状態で、ディスク突起207をブレード203の接合面203a側へ所定の押圧荷重で押圧することができる。そして、押圧テーブル255の原点位置からの移動量が目標寄り量よりも小さく設定された目標前寄り量と同じになると、加振シリンダ233の駆動を停止する。更に、押圧テーブル255の原点位置からの移動量が目標寄り量と同じになるまで、押圧テーブル255を押圧方向へ移動させる。すると、ブレード203を停止させた状態で、ディスク突起207をブレード203の接合面203a側へ所定の押圧荷重で押圧することができる。これにより、ブレード203の接合面203aとディスク突起207の接合面207aとの間に摩擦熱を発生させて、ブレード203の接合面203aとディスク突起207の接合面207aを据え込んで接合することができる。(Operation related to the entire linear friction welding apparatus 201)
The blade side bonding surface 203a of the
ここで、「押圧テーブル255の原点位置」とは、ディスク突起207の接合面207aをブレード203の接合面203aに接触させたタイミングにおける、押圧テーブル255の押圧方向の位置のことをいう。「目標寄り量」とは、ブレード203の接合面203aとディスク突起207の接合面207aを接合させるためのブレード203及びディスク突起207の寄り量(変位量)のこという。
Here, the “origin position of the pressing table 255” refers to the position in the pressing direction of the pressing table 255 at the timing when the bonding surface 207a of the
ブレード203の接合面203aとディスク突起207の接合面207aを接合した後に、ブレードホルダユニット239から接合済みのブレード203を取り外して、ブレードホルダユニット239によって他のブレード203を保持する。また、回転モータ297の駆動により回転テーブル281をその軸心周りに回転させて、他の所定のディスク突起207を所定の接合位置に割り出す。そして、前述のように、他のブレード203の接合面203aと他のディスク突起207の接合面207aを接合する。更に、接合対象であるブレード203及びディスク突起207がなくなるまで、ブレード203の接合面203aとディスク突起207の接合面207aの接合に関する動作を繰り返して行う。
After joining the joining surface 203 a of the
なお、接合済みのブレード203の被挟持部203b及びストッパ部203c、並びに接合済みのディスク突起207は、後工程の機械加工によってブリスクの一部として製品形状に仕上げられる。
Note that the sandwiched portion 203b and the stopper portion 203c of the joined
従って、本発明の実施形態によれば、前述のように、ディスク突起207を所定の接合位置に割り出した状態で、回転テーブル281をユニットベース273に対して強固に固定することができる。そのため、接合中にブレード203の接合面203aとディスク突起207の接合面207aとの間に大きな摩擦力が働いても、ユニットベース273、換言すれば、押圧テーブル255に対するディスク205の固定状態を強固に維持することができる。よって、本実施形態によれば、ブレード203の接合面203aとディスク突起207の接合面207aとの接合精度をより高めることができる。特に、回転テーブル281をユニットベース273に対して固定する際に、所定の接合位置に割り出したディスク突起207の変位を防止できるため、ブレード203の接合面203aとディスク突起207の接合面207aとの接合精度をより一層高めることができる。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, as described above, the rotary table 281 can be firmly fixed to the
ユニットベース273の上面と回転テーブル281の下面との間の摺動抵抗を低減できるため、ユニットベース273の上面及び回転テーブル281の下面の摩耗を抑えて、ディスクホルダユニット269の耐久性を高めることができる。
Since the sliding resistance between the upper surface of the
なお、押圧テーブル255を押圧方向及びその反対方向へ移動可能にする代わりに、加振テーブル225を第1コラム215と一体的に押圧方向及びその反対方向へ移動可能にしてもよい。鉛直方向を加振方向とする代わりに、鉛直方向以外の例えば水平方向を加振方向にしてもよい。
Instead of enabling the pressing table 255 to move in the pressing direction and the opposite direction, the vibration table 225 may be movable integrally with the
このように、本開示は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。従って、本開示の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。 Thus, it is needless to say that the present disclosure includes various embodiments that are not described herein. Therefore, the technical scope of the present disclosure is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
Claims (18)
装置本体に設けられ、加振方向で往復移動可能な加振テーブルと、
前記加振テーブルに設けられ、前記ブレードを保持するブレードホルダユニットと、
前記装置本体における前記加振テーブルに対して離隔した位置に設けられ、前記加振方向に直交する押圧方向で移動可能な押圧テーブルと、
前記押圧テーブルに設けられ、前記ディスクを保持するディスクホルダユニットと、
を備え、
前記ディスクホルダユニットは、前記押圧テーブルに支持されるユニットベースと、
前記ユニットベースの厚み方向の一方側に軸心周りに回転可能に設けられ、前記ディスクを同心状に取付可能とし、前記軸心周りの回転によって前記ディスク突起を接合するための接合位置に割り出し可能な回転テーブルと、
前記回転テーブルを前記軸心周りに回転させる回転アクチュエータと、
前記回転テーブルを前記ユニットベースに対して固定するための固定部と、
を有する、線形摩擦接合装置。A linear friction welding apparatus that joins a blade side joint surface of a blade and a disk side joint surface of a disk protrusion provided on an outer peripheral surface of the disk by frictional heat,
An excitation table provided in the apparatus main body and reciprocally movable in the excitation direction;
A blade holder unit that is provided on the vibration table and holds the blade;
A pressing table provided at a position separated from the excitation table in the apparatus main body and movable in a pressing direction orthogonal to the excitation direction;
A disc holder unit that is provided on the pressing table and holds the disc;
With
The disk holder unit is a unit base supported by the pressing table;
Provided on one side of the unit base in the thickness direction so as to be rotatable around an axis, allowing the disk to be mounted concentrically, and indexing to a joining position for joining the disk protrusions by rotation around the axis A rotating table,
A rotary actuator for rotating the rotary table about the axis;
A fixing portion for fixing the rotary table to the unit base;
A linear friction welding apparatus.
前記固定部は、
前記ユニットベースの内部に設けられ、かつ、作動流体の圧力を受けるシリンダ室と、
前記シリンダ室の内側に、前記厚み方向で移動可能に設けられたピストンと、
基端部が前記ピストンに固定され、前記回転テーブルの前記リング溝に嵌合し、かつ、前記リング溝の壁面を前記ユニットベース側へ押圧可能な押圧ロッドと、
を含む、請求項1に記載の線形摩擦接合装置。The rotary table has a ring groove with a T-shaped cross section on the unit base side,
The fixing part is
A cylinder chamber provided inside the unit base and receiving the pressure of the working fluid;
A piston provided inside the cylinder chamber so as to be movable in the thickness direction;
A base rod fixed to the piston, fitted into the ring groove of the rotary table, and a pressing rod capable of pressing the wall surface of the ring groove toward the unit base;
The linear friction welding apparatus according to claim 1, comprising:
前記ブレード側接合面に対応する仮想ブレード側接合面と、該仮想ブレード側接合面にそれぞれ直交する一対のブレード基準面とを有し、前記ブレードを模擬して製作されたマスターブレードを用い、前記ブレード治具が前記マスターブレードを保持した状態で、前記仮想ブレード側接合面及び第1の前記ブレード基準面が前記加振方向に対してそれぞれ平行になるように、前記ブレード治具の位置調整を行う第1調整工程と、
外周面に前記ディスク突起に対応するマスター突起が設けられ、前記マスター突起が前記ディスク側接合面に対応する仮想ディスク側接合面と、該仮想ディスク側接合面にそれぞれ直交する一対のディスク基準面とを有し、前記ディスクを模擬して製作されたマスターディスクを用い、前記ディスク治具が前記マスターディスクを保持し、かつ、前記マスター突起を前記接合位置に割り出した状態で、前記仮想ディスク側接合面が前記仮想ブレード側接合面に平行になるように、前記ディスク治具の位置調整を行う第2調整工程と、
前記仮想ブレード側接合面、前記第1のブレード基準面、及び前記仮想ディスク側接合面を前記加振方向に対して平行にそれぞれ保った状態で、第1の前記ディスク基準面と前記第1のブレード基準面との段差量、及び、第2の前記ディスク基準面と第2の前記ブレード基準面との段差量がそれぞれ予め設定された段差量になるように、前記ブレード治具に対する前記ディスク治具の相対位置の位置調整を行う第3調整工程と、
を含む、治具の位置調整方法。A blade jig that is included in each of the linear friction welding apparatuses according to any one of claims 1 to 5, and that holds the blade and can reciprocate along an excitation direction, and holds the disk. The position of the disk jig that can move relative to the blade jig along the pressing direction orthogonal to the excitation direction and that can be indexed to the joining position for joining the disk protrusions. A method of adjusting,
A virtual blade side joint surface corresponding to the blade side joint surface, and a pair of blade reference surfaces orthogonal to the virtual blade side joint surface, respectively, using a master blade manufactured by simulating the blade, With the blade jig holding the master blade, adjust the position of the blade jig so that the virtual blade side joint surface and the first blade reference surface are parallel to the excitation direction. A first adjustment step to be performed;
A master protrusion corresponding to the disk protrusion is provided on the outer peripheral surface, and the master protrusion has a virtual disk side bonding surface corresponding to the disk side bonding surface, and a pair of disk reference surfaces orthogonal to the virtual disk side bonding surface, respectively. Using the master disk manufactured by simulating the disk, the disk jig holding the master disk, and the master protrusion is indexed to the joining position, the virtual disk side joining A second adjustment step of adjusting the position of the disk jig so that the surface is parallel to the virtual blade side joining surface;
In a state where the virtual blade side joint surface, the first blade reference surface, and the virtual disk side joint surface are kept parallel to the excitation direction, the first disk reference surface and the first disk reference surface The amount of step difference from the blade reference surface and the amount of step difference between the second disk reference surface and the second blade reference surface are set to predetermined step amounts, respectively. A third adjustment step for adjusting the relative position of the tool;
A method for adjusting the position of a jig.
前記測定子の先端部を前記仮想ブレード側接合面に当接させた状態で、前記マスターブレードを前記加振方向に沿って移動させる場合、及び、
前記測定子の先端部を前記第1のブレード基準面に当接させた状態で、前記マスターブレードを前記加振方向に沿って移動させる場合に、
前記測定子の伸縮量がそれぞれ一定になるように前記ブレード治具の位置調整を行う、請求項6に記載の治具の位置調整方法。In the first adjustment step, a dial gauge having an extendable measuring element is used,
When the master blade is moved along the excitation direction in a state where the tip of the probe is in contact with the virtual blade side joint surface, and
When the master blade is moved along the excitation direction in a state where the tip of the measuring element is in contact with the first blade reference surface,
The jig position adjusting method according to claim 6, wherein the position adjustment of the blade jig is performed so that the amount of expansion and contraction of the probe is constant.
前記第2調整工程では、複数の前記マスター突起を前記接合位置に順次割り出しながら、前記仮想ディスク側接合面を前記仮想ブレード側接合面に平行にするためのディスク治具用調整量をそれぞれ求め、複数の前記ディスク治具用調整量に基づいて、前記接合位置に割り出した前記マスター突起の前記仮想ディスク側接合面が前記仮想ブレード側接合面に平行になるように、前記ディスク治具の位置調整を行い、
前記第3調整工程では、前記複数のマスター突起を前記接合位置に順次割り出しながら、前記第1のディスク基準面と前記第1のブレード基準面との段差量、及び、前記第2のディスク基準面と前記第2のブレード基準面との段差量をそれぞれ予め設定された段差量にするための相対位置用調整量をそれぞれ求め、複数の前記相対位置用調整量に基づいて、前記接合位置に割り出した前記マスター突起の前記第1のディスク基準面と前記第1のブレード基準面との段差量、及び、前記接合位置に割り出した前記マスター突起の前記第2のディスク基準面と前記第2のブレード基準面との段差量がそれぞれ予め設定された段差量になるように、前記ブレード治具に対する前記ディスク治具の相対位置の位置調整を行う、
請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の治具の位置調整方法。A plurality of the master protrusions are provided on the outer peripheral surface of the master disk at intervals in the circumferential direction.
In the second adjusting step, while sequentially indexing the plurality of master protrusions to the joining position, an adjustment amount for the disk jig for making the virtual disk side joining surface parallel to the virtual blade side joining surface is obtained, Based on a plurality of adjustment amounts for the disk jig, the position adjustment of the disk jig is performed so that the virtual disk side bonding surface of the master projection indexed to the bonding position is parallel to the virtual blade side bonding surface. And
In the third adjustment step, the step amount between the first disk reference surface and the first blade reference surface and the second disk reference surface are calculated while sequentially indexing the plurality of master protrusions to the joining positions. And calculating the relative position adjustment amount for making the step amount between the second blade reference surface and the second blade reference surface a predetermined step amount, and calculating the relative position adjustment amount based on the plurality of relative position adjustment amounts. Further, a step amount between the first disk reference surface and the first blade reference surface of the master protrusion, and the second disk reference surface and the second blade of the master protrusion determined at the joining position. Adjusting the position of the relative position of the disk jig with respect to the blade jig so that the level difference with the reference surface is a preset level difference respectively.
The jig position adjusting method according to any one of claims 6 to 8.
仮想ブレード側接合面と、該仮想ブレード側接合面に直交する一対のブレード基準面とを有し、前記ブレードを模擬して製作されたマスターブレードと、前記ディスクを模擬して製作され、ディスク側接合面に対応する仮想ディスク側接合面と、前記仮想ディスク側接合面に直交する一対のディスク基準面とを有するマスター突起が外周面に設けられたマスターディスクとを用い、
前記ブレード治具が前記マスターブレードを保持した状態で、前記仮想ブレード側接合面及び第1の前記ブレード基準面が前記線形摩擦接合装置の加振方向と平行になるように、前記ブレード治具の位置調整を行う第1調整工程と、
前記ディスク治具が前記マスターディスクを保持し、かつ、前記マスター突起が接合位置に割り出された状態で、前記仮想ブレード側接合面と前記仮想ディスク側接合面が平行になるように、前記ディスク治具の位置調整を行う第2調整工程と、
前記仮想ブレード側接合面、前記第1のブレード基準面、及び前記仮想ディスク側接合面を加振方向へ平行に保持した状態で、第1の前記ディスク基準面と前記第1のブレード基準面との段差量、及び第2の前記ディスク基準面と第2の前記ブレード基準面との段差量がそれぞれ予め設定された段差量になるように、前記ブレード治具と前記ディスク治具との相対位置調整を行う第3調整工程と、
を含む、治具の位置調整方法。It is a position adjustment method of the blade jig | tool which hold | maintains the said blade, and the disk jig | tool holding the said disk respectively included in the linear friction welding apparatus of any one of Claim 1-5, ,
A master blade having a virtual blade-side joint surface and a pair of blade reference surfaces orthogonal to the virtual blade-side joint surface, manufactured by simulating the blade, and manufactured by simulating the disk, the disk side Using a master disk provided with a master protrusion having an outer peripheral surface having a virtual disk side bonding surface corresponding to the bonding surface and a pair of disk reference surfaces orthogonal to the virtual disk side bonding surface,
In a state where the blade jig holds the master blade, the virtual blade side joining surface and the first blade reference surface are parallel to the excitation direction of the linear friction welding apparatus. A first adjustment step for adjusting the position;
In the state in which the disk jig holds the master disk and the master protrusion is indexed to the bonding position, the virtual blade side bonding surface and the virtual disk side bonding surface are parallel to each other. A second adjustment step for adjusting the position of the jig;
In a state where the virtual blade side joint surface, the first blade reference surface, and the virtual disk side joint surface are held in parallel in the excitation direction, the first disk reference surface and the first blade reference surface And the relative positions of the blade jig and the disk jig so that the step amount between the second disk reference surface and the second blade reference surface is a predetermined step amount. A third adjustment step for adjusting;
A method for adjusting the position of a jig.
前記ブレード治具に保持され、前記ディスクの外周面に向かう第1面を有する本体部を含むマスターブレードと、
前記ディスク治具に保持されるマスターディスクと、
前記マスターディスクの外周領域にそれぞれ間隔を置いて設置され、前記第1面に対向可能となる第2面を有する複数の突出部と、
前記マスターブレードに保持され、前記第1面と前記第2面とが対向しているときに、前記突出部の一面の位置を計測可能とするマスターブレード側計測器、又は、前記マスターディスクに保持され、前記第1面と前記第2面とが対向しているときに、前記マスターブレードの一面の位置を計測可能とするマスターブロック側計測器と、
を有する、治具の位置調整装置。A blade jig that is included in each of the linear friction welding apparatuses according to any one of claims 1 to 5, and that holds the blade and can reciprocate along an excitation direction, and holds the disk. The position of the disk jig that can move relative to the blade jig along the pressing direction orthogonal to the excitation direction and that can be indexed to the joining position for joining the disk protrusions. A device for adjusting,
A master blade including a main body portion held by the blade jig and having a first surface facing the outer peripheral surface of the disk;
A master disk held by the disk jig;
A plurality of protrusions each having a second surface that is installed at an interval in the outer peripheral region of the master disk and that can face the first surface;
When held by the master blade and when the first surface and the second surface face each other, the master blade-side measuring instrument that enables measurement of the position of one surface of the protruding portion or the master disk holds A master block-side measuring instrument that enables measurement of the position of one surface of the master blade when the first surface and the second surface are opposed to each other;
A jig position adjusting device.
前記第2面に垂直に連接する一方の面を計測面とする第1方向用計測器と、
前記第2面と前記一方の面との双方に垂直に連接する他方の面を計測面とする第2方向用計測器と、
を含む、請求項11又は請求項12に記載の治具の位置調整装置。The master blade side measuring instrument is
A first direction measuring instrument having a measurement surface as one surface connected perpendicularly to the second surface;
A measuring instrument for a second direction in which the other surface connected perpendicularly to both the second surface and the one surface is a measurement surface;
The jig position adjusting device according to claim 11 or 12, comprising:
前記第1面を計測面とする第3方向用計測器を含む請求項11から請求項14のいずれか1項に記載の治具の位置調整装置。The master disk side measuring instrument is
The jig position adjusting device according to any one of claims 11 to 14, further comprising a third direction measuring instrument having the first surface as a measurement surface.
前記第2面を計測面とする第3方向用計測器を含む請求項11から請求項14のいずれか1項に記載の治具の位置調整装置。The master blade side measuring instrument is
The jig position adjusting device according to any one of claims 11 to 14, further comprising a third direction measuring instrument having the second surface as a measurement surface.
計測面上の一方の方向に互いに離間した位置を計測位置とする第3計測器及び第4計測器と、
計測面上で、かつ、前記第3計測器及び前記第4計測器に対して他方の方向に互いに離間した位置を計測位置とする第5計測器及び第6計測器と、
を含む、請求項15又は請求項16に記載の治具の位置調整装置。The measuring instrument for the third direction is
A third measuring instrument and a fourth measuring instrument whose measurement positions are positions separated from each other in one direction on the measurement surface;
A fifth measuring instrument and a sixth measuring instrument having measurement positions on the measurement surface and positions separated from each other in the other direction with respect to the third measuring instrument and the fourth measuring instrument;
The jig position adjusting device according to claim 15 or 16, comprising:
前記マスターブレード側計測器又は前記マスターブロック側計測器の原点位置を合わせる準備工程と、
前記マスターブレード側計測器又は前記マスターブロック側計測器を用いて、前記ブレード治具と前記ディスク治具との相対位置を計測する計測工程と、
前記計測工程で得られた計測値が予め設定された許容範囲に含まれるように、前記ブレード治具に対する前記ディスク治具の相対位置の位置調整を行う調整工程と、
を含む、治具の位置調整方法。A method for adjusting the position of a blade jig and a disk jig using the jig position adjusting device according to any one of claims 11 to 17,
A preparation step of aligning the origin position of the master blade side measuring device or the master block side measuring device;
Using the master blade side measuring instrument or the master block side measuring instrument, a measuring step of measuring the relative position of the blade jig and the disk jig,
An adjustment step for adjusting the relative position of the disk jig with respect to the blade jig so that the measurement value obtained in the measurement step is included in a preset allowable range;
A method for adjusting the position of a jig.
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