芯出し調整支援装置
【課題】 再調整が発生しない的確な調整量の指示を行うことができる芯出し調整装置を提供する。
【解決手段】 固定側回転機器の回転軸と、少なくとも４点の台座上へのボルトによる固定箇所を有する調整側回転機器の回転軸と、の芯を出すための芯出し調整支援装置であって、調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸との変位を計測する変位センサーと、変位センサーからの出力に基づいて、台座上への調整側回転機器のボルトによる固定前の調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算するとともに、台座上への調整側回転機器のボルトによる固定後の調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算し、固定前のずれ量と固定後のずれ量から補正量を計算し、補正量に基づいてずれ量を補正して、補正されたずれ量から調整側回転機器の位置の調整量を算出する情報処理部と、を有することを特徴とする。
【解決手段】 固定側回転機器の回転軸と、少なくとも４点の台座上へのボルトによる固定箇所を有する調整側回転機器の回転軸と、の芯を出すための芯出し調整支援装置であって、調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸との変位を計測する変位センサーと、変位センサーからの出力に基づいて、台座上への調整側回転機器のボルトによる固定前の調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算するとともに、台座上への調整側回転機器のボルトによる固定後の調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算し、固定前のずれ量と固定後のずれ量から補正量を計算し、補正量に基づいてずれ量を補正して、補正されたずれ量から調整側回転機器の位置の調整量を算出する情報処理部と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯出し調整支援装置に係わり、特に、調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸との変位を変位センサーを用いて測定し補正量を算出する芯出し調整支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の芯出し調整支援装置としては、例えば、２個の非接触式距離計を用いて偏心量と偏心角を演算し、必要な調整量を表示する２軸センタリング計測装置がある（例えば、特許文献１参照）。このような従来の芯出し調整支援装置は、変位計から得られた測定値から調整量を演算し表示し、作業者はこの調整量に基づいて芯出し作業を行う。
【０００３】
実際の芯出し作業においては、調整側回転機器、例えばモータなど、を台座にボルトで固定してずれ量を計測し、ボルトを緩めて台座とモータの間にずれ量分のライナーを挿入したり、水平方向へ移動させたりする。そして、調整側回転機器を、再びボルトで固定しずれ量を計測することを数回繰り返し、ずれ量が許容値内に収まった時点で調整が終了となり、最終的に増し締めを行う。
【特許文献１】実開昭６３−２７８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本来台座上のモータを４点で均等に支持すべきところを３点で支持した状態になっている場合があり、これが増し締めにより歪となって、ずれがさらに発生することがある。これにより調整側回転機器の位置の再調整が必要になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、計測値から計算した調整量に、過去の調整履歴から得られる増し締めによる影響値を補正量として加算し、増し締め後の再調整が発生しない的確な調整量の指示を行うことができる芯出し調整支援装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、固定側回転機器の回転軸と、少なくとも４点の台座上へのボルトによる固定箇所を有する調整側回転機器の回転軸と、の芯を出すための芯出し調整支援装置であって、調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸との変位を計測する変位センサーと、変位センサーからの出力に基づいて、台座上への調整側回転機器のボルトによる固定前の調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算するとともに、台座上への調整側回転機器のボルトによる固定後の調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算し、固定前のずれ量と固定後のずれ量から補正量を計算し、補正量に基づいてずれ量を補正して、補正されたずれ量から調整側回転機器の位置の調整量を算出する情報処理部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の芯出し調整支援装置によれば、測定結果と調整量から計算される調整後のずれと実際の測定結果から得られるずれの差を、補正量として次回の芯出し作業時の調整量指示に加味するようにしたので、台座や機器の微妙な精度外れに起因する３点支持を原因とする歪が発生しても、予めその歪による影響を見越した調整量を指示できることで、増し締め後のずれを許容値内に収めることが可能となり、再調整が必要なケースが減ることで作業を効率化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態である芯出し調整支援装置について、図を参照して説明をする。
【０００９】
図１は、本実施形態の芯出し調整支援装置を実際の固定側回転機器と調整側回転機器とに取り付けた状態を示す図である。
【００１０】
まず、芯出し作業の対象となる固定側回転機器１１と調整側回転機器１２について簡単に説明をする。
【００１１】
固定側回転機器１１は、例えば、ポンプ等の回転機器であり、所定の設備に固定して設置されている。固定側回転機器１１は、他の機器との接続部となる固定側回転機器フランジ１３を有している。また、固定側回転機器１１は、他の機器との接続時に芯出し調整の基準となる軸中心１１ｃを有する。
【００１２】
調整側回転機器１２は、例えば、モータ等の回転機器であり、所定の周期で交換もしくは点検後再設置される機器である。調整側回転機器１２は、他の機器との接続部となる調整側回転機器フランジ１４を有している。また、調整側回転機器１２は、他の機器との接続時に芯出し調整の基準となる軸中心１２ｃを有する。また、調整側回転機器１２は、前ベース１２ａと後ベース１２ｂとを備え、前ベース１２ａと後ベース１２ｂとを介して台座１５上に固定される。なお、図示はしていないが、前ベース１２ａに２箇所、後ベース１２ｂに２箇所のボルト取り付け部を有しており、調整側回転機器１２は４箇所からのボルト締めにより台座１５上に固定されることとなる。
【００１３】
芯出し作業とは、固定側回転機器１１の軸中心１１ｃと調整側回転機器１２の軸中心１２ｃが一致するように調整側回転機器１２の位置、角度を調整する作業である。
【００１４】
本実施形態の芯出し調整支援装置１００は、Ａ／Ｄ変換器１０３と情報処理部１０４と表示部１０５と変位計D１０１と変位計Ａ１０２とから構成される。
【００１５】
本実施形態における変位計D１０１と変位計Ａ１０２は、渦電流式の非接触変位センサーを用いている。なお、変位センサーは、渦電流式に限られず、例えば、レーザー光変位センサーや静電容量変位センサーや、超音波変位センサーや、接触式のセンサーも用いてもよい。ただし、センサーの大きさ、分解能、コストの面からは渦電流式変位センサーを用いることが好ましい。
【００１６】
変位計D１０１と変位計Ａ１０２とは、Ｌ字ブロック３６により互いに直角方向を向くように固定される。また、Ｌ字ブロック３６は、マグネットスタンド３５の先端に固定されている。図１に示すように、マグネットスタンド３５は、調整側回転機器フランジ１４の外周面１４ｂ上に固定される。なお、マグネットスタンド３５は、調整側回転機器フランジ１４の調整側回転機器１２側の端面１４ｃに固定されても良い。また、変位計D１０１は、Ｌ字ブロック３６により、固定側回転機器フランジ１３の外周面１３ｂと所定の間隔を有して固定されるとともに、変位計Ａ１０２は、固定側回転機器フランジ１３の側面１３ａと所定の間隔を有して固定される。
【００１７】
図２は、本実施形態の芯出し調整支援装置の詳細な構成を示すブロック図である。上述したように、本実施形態の芯出し調整支援装置１００は、Ａ／Ｄ変換器１０３と情報処理部１０４と表示部１０５と変位計D１０１と変位計Ａ１０２とから構成される。
【００１８】
また、本実施形態の情報処理部１０４は、不図示の演算回路（ＣＰＵ等）と不図示の記憶回路（ＲＡＭやＲＯＭ等）を有し、この記憶回路に格納されたプログラムを実行し、図３〜５、７、及び、８のフローチャートに記載した動作を行うことにより、図２に記載のブロック図に示すように、中央処理部１０７とＡ／Ｄ変換インターフェース１０８と操作入力インターフェース１０９と記憶部１１０と外部記憶部１１１と表示部インターフェース１１２とを備えた装置として機能する。
【００１９】
変位計D１０１と変位計Ａ１０２とは、Ａ／Ｄ変換器１０３に接続し、固定側回転機器フランジ１３の外周面１３ｂとの間隔、及び、固定側回転機器フランジ１３の側面１３ａとの間隔に応じたアナログ信号を出力する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器１０３は、Ａ／Ｄ変換インターフェース１０８と接続し、上記アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換インターフェース１０８は、中央処理部１０７と接続し、上記デジタル信号を中央処理部１０７に提供する際のインターフェースとなっている。
【００２２】
キーボード・マウス１０６は、操作入力インターフェース１０９と接続し、使用者からの命令や入力を信号として出力する。
【００２３】
操作入力インターフェース１０９は、中央処理部１０７と接続し、使用者からの信号を中央処理部１０７に提供する際のインターフェースとなっている。
【００２４】
記憶部１１０は、補正データ格納部１１０ａと寸法データ格納部１１０ｂとデータ格納部１１０ｃとを備え、所定のデータを中央処理部１０７へ出力するとともに、中央処理部１０７からのデータを所定の格納部に格納する。
【００２５】
補正データ格納部１１０ａには、補正量（eav, eah, edv, edh）に関するデータ（以下、補正データともいう）が格納される。寸法データ格納部１１０ｂには、寸法データ（A, B, D）が格納される。また、データ格納部１１０ｃは、複数の格納領域により構成され、ｎ番目の格納領域には後述するｎ回目のずれ測定により取得及び計算された測定値とずれ量と調整量の各データが格納される。
【００２６】
なお、補正量（eav, eah, edv, edh）とは、調整側回転機器１２を台座１５に固定する際の、固定用ボルトの増締め前の固定側回転機器１１の軸中心１１ｃと調整側回転機器１２の軸中心１２ｃとのずれ量と増し締め後のずれ量との差から得られたデータのことをいう。補正量の詳しい算出法については、後述する。
【００２７】
また、寸法データ（A, B, D）とは、図１に示す固定側回転機器１１と調整側回転機器１２の各部の寸法のことをいう。寸法データのＡは、調整側回転機器１２の前ベース１２ａのボルト取り付け部から調整側回転機器フランジ１４の先端面までの長さのことをいう。寸法データのＢは、調整側回転機器１２の前ベース１２ａのボルト取り付け部と後ベース１２ｂのボルト取り付け部との間の長さを示している。寸法データのＤは、固定側回転機器１１の固定側回転機器フランジ１３の直径を示している。
【００２８】
外部記憶部１１１は、補正データ格納部１１１ａと寸法データ格納部１１１ｂとを備え、所定のデータを中央処理部１０７へ出力するとともに、中央処理部１０７からのデータを所定の格納部に格納する。補正データ格納部１１１ａには、補正量（eav, eah, edv, edh）が格納される。寸法データ格納部１１１ｂには、寸法データ（A, B, D）が格納される。
【００２９】
表示部インターフェース１１２は、中央処理部１０７と接続し、中央処理部１０７の信号を表示部１０５に提供する際のインターフェースとなっている。
【００３０】
表示部１０５は、中央処理部１０７からの信号に基づいて、所定の入出力画面を出力する。
【００３１】
中央処理部１０７は、本実施形態の芯出し調整支援装置１００のすべての動作を制御するとともに、変位計Ｄ１０１と変位計Ａ１０２からの測定データについて所定の計算を行い、計算の結果得られたずれ量や補正量を表示部１０５へ出力する。
【００３２】
以下に、本発明の実施形態である芯出し調整支援装置の動作について、図を参照して説明をする。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態である芯出し調整支援装置の動作を示すフローチャートである。なお、フローチャート内の実線で囲まれたステップは、本実施形態の芯出し調整支援装置１００が処理を行うステップであり、点線で囲まれたステップは、本実施形態の回転機器の芯出し調整支援装置１００の画面出力に基づいて、作業者が芯出し作業を行うステップである。
【００３４】
ステップ１００（図中ではステップをＳと略す）では、中央処理部１０７は、記憶部１１０へ初期の補正量（eav, eah, edv, edh）、及び、寸法データ（A, B, D）を読み込む。
【００３５】
図４は、ステップ１００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【００３６】
ステップ１０１では、中央処理部１０７は、外部記憶部１１１の補正データ格納部１１１ａを検索して、補正データの有無を確認する。補正データがある場合にはステップ１０２へ進み、補正データが無い場合にはステップ１０３へ進む
【００３７】
ステップ１０２では、中央処理部１０７は、外部記憶部１１１の補正データ格納部１１１ａに格納された補正量を記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに読み込み、ステップ１０４へ進む。
【００３８】
ステップ１０３では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに格納された補正量を０として、ステップ１０４へ進む。
【００３９】
ステップ１０４では、中央処理部１０７は、外部記憶部１１１の寸法データ格納部１１１ｂを検索して、寸法データの有無を確認する。寸法データがある場合にはステップ１０５へ進み、寸法データが無い場合にはステップ１０６へ進む。
【００４０】
ステップ１０５では、中央処理部１０７は、外部記憶部１１１の寸法データ格納部１１１ｂに格納された寸法データを記憶部１１０の寸法データ格納部１１０ｂに読み込み、ステップ１０１へ進む。
【００４１】
ステップ１０６では、中央処理部１０７は、キーボード・マウス１０６から入力された寸法データを記憶部１１０の寸法データ格納部１１０ｂに格納して、ステップ１０１へ進む。
【００４２】
ステップ２００では、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ測定を行う。そして、ステップ２００では、変位計Ｄ１０１と変位計Ａ１０２とによる測定結果が、中央処理部１０７に入力される。
【００４３】
図６Ａは、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ測定方法を説明する模式図である。図６Ａ（ａ）は、両回転軸の平行度を測定する方法を説明する図であり、図６Ａ（ｂ）は両回転軸の偏心度を測定する方法を説明する図である。
【００４４】
図６Ａ（ａ）は、両回転軸の平行度を測定する方法を示す図である。図１の変位計位置を基準としてこれを0°とすれば、0°から時計回り又は反時計回りに固定側回転機器フランジ１３と調整側回転機器フランジ１４を同期して90°ずつ回転させ、0°、90°、180°、270°の各位置で固定側回転機器フランジ１３の側面１３ａとの変位を、変位計Ａ１０２により測定する。そして、0°、90°、180°、270°で変位を測定した平行度をそれぞれa0, a90, a180, a270とする。
【００４５】
図６Ａ（ｂ）は、両回転軸の偏心度を測定する方法を示す図である。図１の変位計位置を基準としてこれを０度とすれば、0°から時計回り又は反時計回りに固定側回転機器フランジ１３と調整側回転機器フランジ１４を同期して90°ずつ回転させ、0°、90°、180°、270°の各位置で固定側回転機器フランジ１３の外周面１３ｂとの変位を変位計Ｄ１０１により測定する。そして、0°、90°、180°、270°で変位を測定した偏心度をそれぞれd0, d90, d180, d270とする。
【００４６】
ステップ３００では、中央処理部１０７は、上記測定結果を用いて固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ量を計算し、調整量を計算する。
【００４７】
図５は、ステップ３００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【００４８】
ステップ３０１では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに格納された補正量（eav, eah, edv, edh）を読み込み、ステップ３０２へ進む。
【００４９】
ステップ３０２では、中央処理部１０７は、ステップ２００で測定した平行度（a0, a90, a180, a270）と偏心度（d0, d90, d180, d270）を読み込み、ステップ３０３へ進む。
【００５０】
ステップ３０３では、中央処理部１０７は、ずれ量を計算する。ここで、ずれ量の定義について簡単に説明をする。
【００５１】
図６Ｂは、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との間に生じる偏心度と平行度を示す模式図である。図６Ｂ（ａ）は、両回転軸の平行度を示す図であり、図６Ｂ（ｂ）は両回転軸の偏心度を示す図である。
【００５２】
図６Ｂ（ａ）からわかるように、垂直方向の平行度avと水平方向の平行度ahを、両フランジの側面１３ａと１４ａとの傾きにより生じる角度により定義するものとする。なお、図中では、垂直方向の平行度avと水平方向の平行度ahとを同一の位置に記載しているが、これは説明の簡略化のためであり、実際には、垂直方向の平行度avと水平方向の平行度ahとは互いに直交する位置について測定を行っている。
【００５３】
また、図６Ｂ（ｂ）からわかるように、垂直方向の偏心度dvと水平方向の偏心度dhを、両軸中心１１ｃと１２ｃとのずれにより生じる長さにより定義するものとする。なお、図中では、垂直方向の偏心度dvと水平方向の偏心度dhとを同一の位置に記載しているが、これは説明の簡略化のためであり、実際には、垂直方向の偏心度dvと水平方向の偏心度dhとは互いに直交する位置について測定を行っている。
【００５４】
次に、ステップ３０３における、垂直方向の平行度avと水平方向の平行度ah、及び、垂直方向の偏心度dvと水平方向の偏心度dhを求める方法について説明をする。
【００５５】
平行度の計算は次のごとく行われる。垂直方向の平行度は、変位計Ａ１０２と変位計Ｄ１０１の、0°と180°における測定値の差から計算できる。水平方向の平行度は、変位計Ａ１０２と変位計Ｄ１０１の、90°と270°における測定値の差から計算できる。
【００５６】
垂直方向の平行度av＝a180−a0（180°位置に対し0°位置が開く方向を正とする）
水平方向の平行度ah＝a270−a90（270°位置に対し90°位置が開く方向を正とする）
【００５７】
偏心度の計算は次のごとく行われる。
【００５８】
垂直方向の偏心度dv＝(d0−d180)÷2（180°位置に対し0°位置方向を正とする）
水平方向の偏心度dh＝(d90−d270)÷2（270°位置に対し90°位置方向を正とする）
【００５９】
このように計算された両回転軸の平行度及び偏心度を、ずれ量とする。ずれ量計算の後、ステップ３０４へ進む。
【００６０】
ステップ３０４では、中央処理部１０７は、ずれ量と補正量から調整量を計算する。ここで、調整量の定義について簡単に説明をする。
【００６１】
図６Ｃは、調整側回転機器１２の調整量を示す模式図である。図６Ｃ（ａ）は、調整側回転機器１２を横から見た場合の調整量を示す図であり、図６Ｃ（ｂ）は、調整側回転機器１２を上から見た場合の調整量を示す図である。
【００６２】
図６Ｃ（ａ）からわかるように、調整側回転機器１２の調整量は、被非調整機器１２の前ベース１２ａと台座１５との間にライナー等と挿入することで垂直方向に調整される調整量xfvと、被非調整機器１２の後ベース１２ｂと台座１５との間にライナー等と挿入することで垂直方向に調整される調整量xrvとで表すことができる。
【００６３】
また、図６Ｃ（ｂ）からわかるように、調整側回転機器１２の調整量は、被非調整機器１２の前ベース１２ａを水平方向に移動させることで調整される調整量xfhと、被非調整機器１２の後ベース１２ｂを水平方向に移動させることで調整される調整量xrhとで表すことができる。
【００６４】
中央処理部１０７が行う、ずれ量と補正量からの調整量の計算方法は以下の通りである。
【００６５】
垂直方向の調整量は、変位計Ａ１０２の0°と180°における測定値の差にＢ÷Ｄを乗じることで求めることができる。水平方向の調整量は、変位計Ａ１０２の90°と270°における測定値の差にＢ÷Ｄを乗じることで求めることができる。
【００６６】
平行度調整分として調整側回転機器の後ベース位置の調整量は以下の関係式で表すことができる。
【００６７】
垂直方向：xav=(av+eav)×B÷D
水平方向：xah=(ah+eah)×B÷D
【００６８】
平行度の計測値avとahに補正量eavとeahを加えたものが、増し締めによるずれを考慮した真のずれ量と考えられる。その真のずれ量に前後ベース間距離Bとフランジ直径Dの比B/Dを乗じた量xavとxahが、後ベースに挿入するライナーの厚みと後ベースを水平方向に移動する調整量となる。
【００６９】
次に、上記平行度調整により新たに生じる偏心度ずれ量と調整量を計算する。新たに生じる偏心度ずれ量と調整量は、以下の関係式で表すことができる。
【００７０】
垂直方向：ずれ量 av’=−xav×A÷B 調整量 xav’= xav×A÷B
水平方向：ずれ量 ah’=−xah×A÷B 調整量 xah’= xah×A÷B
【００７１】
上記平行度調整では後ベースを垂直方向と水平方向に移動させるため、フランジ部は前ベースを支点として後ベースの移動方向と反対方向へずれる。平行度調整量xavとxahにフランジから前ベースの距離Aと前後ベース間距離Bの比A/Bを乗じて極性を反転した量av’とah’がずれ量となり、その極性を反転したxav’とxah’が調整量となる。
【００７２】
偏心度調整分として、調整側回転機器の平行移動の調整量は以下の関係式で表すことができる。
【００７３】
垂直方向：xdv=−(dv+edv)
水平方向：xdh=−(dh+edh)
【００７４】
偏心度の計測値dvとdhに補正量edvとedhを加えたものが、増し締めによるずれを考慮した真のずれ量と考えられる。その真のずれ量の極性を反転したxdvとxdhが、前後ベースを垂直方向に平行移動するために挿入するライナーの厚みと前後ベースを水平方向に平行移動する調整量となる。
【００７５】
そして、最終的な調整側回転機器１２の調整量は以下のように求められる。
【００７６】
調整側回転機器１２の前ベース１２ａの垂直方向の調整量：xfv=xav’+xdv
調整側回転機器１２の前ベース１２ａの水平方向の調整量：xfh=xah’+xdh
調整側回転機器１２の後ベース１２ｂの垂直方向の調整量：xrv=xav+xav’+xdv
調整側回転機器１２の後ベース１２ｂの水平方向の調整量：xrh=xah+xah’+xdh
【００７７】
調整量計算の後、ステップ３０５へ進む。
【００７８】
ステップ３０５では、中央処理部１０７は、測定値と、ずれ量と、調整量を記憶部１１０に保存する。具体的には、中央処理部１０７は、記憶部１１０のデータ格納部１１０ｃのｎ−1番目の格納領域にｎ−1回目のデータとして測定値（a0, a90, a180, a270, d0, d90, d180, d270）とずれ量（av, ah, dv, dh）と調整量（xav, xah, xav’, xah’, xfv, xrv, xfh, xrh）とを保存する。
【００７９】
また、ステップ３０５では、中央処理部１０７は、測定値とずれ量と調整量を表示部１０５に出力し、ステップＡへ進む。
【００８０】
図９は、ステップ３０５における、表示部１０５への測定値とずれ量と調整量との表示画面の例である。
【００８１】
図中のウィンドウP１１〜P１５は、0°、90°、180°、270°、360°の各角度における平行度の測定値が表示される。また、ウィンドウP２１〜P２５は、0°、90°、180°、270°、360°の各角度における偏心度の測定値が表示される。
【００８２】
なお、Ｐ１１の0°とＰ１５の360°の平行度、および、Ｐ２１の0°とＰ２５の360°の偏心度は、同じ測定点をフランジを１回転させた状態で再び測定するもので、測定作業の誤り、ばらつきが無い事を確認するためのものである。
【００８３】
ウィンドウP３１、P３２には、前ベース１２ａ、後ベース１２ｂの上下方向の調整量が表示される。また、ウィンドウP４１〜P４４には、前ベース１２ａ、後ベース１２ｂの左右方向の調整量が表示される。
【００８４】
ステップＡでは、作業者は、表示部１０５に表示されたずれ量を確認して、上下方向のずれ量が許容値内であるか否かを確認する。許容値内である場合にはステップＢへ進み、許容値外である場合にはステップＣへ進む。
【００８５】
ステップＣでは、作業者は、表示部１０５に表示された調整量に基づいて、調整側回転機器１２の上下方向ずれ調整を行い、ステップ２００へ戻る。
【００８６】
ステップＢでは、作業者は、表示部１０５に表示されたずれ量を確認して、左右方向のずれ量が許容値内であるか否かを確認する。許容値内である場合にはステップＥへ進み、許容値外である場合にはステップＤへ進む。
【００８７】
ステップＤでは、作業者は、表示部１０５に表示された調整量に基づいて、調整側回転機器１２の左右方向ずれ調整を行い、ステップ２００へ戻る。
【００８８】
なお、ステップＡ〜Ｄの調整にあたっては、上下方向のずれ調整における調整側回転機器の前ベース１２ａと後ベース１２ｂへのライナー挿入または抜き取り作業に伴い、軸の水平方向が容易にずれてしまうため、まず、ステップＣで軸の上下方向の調整を行っている。上下方向のずれが許容値内に収まったところで、ステップＤで軸の水平方向（左右方向）の調整を行う。水平方向の調整作業では、調整側回転機器１２を水平方向に動かすだけなので、ライナーに依存する垂直方向のずれに影響はない。
【００８９】
ステップＥでは、作業者は、前ベース１２ａと後ベース１２ｂのボルトを増し締めし、台座１５へ調整側回転機器１２を固定し、ステップ４００へ進む。
【００９０】
ステップＥで、調整が終了した後には、調整側回転機器１２を台座１５へ固定しているボルトを増し締めすることになるが、このとき、調整側回転機器１２の前ベース１２ａと後ベース１２ｂの４箇所または台座１５の該当４箇所が同一面になければ３点支持となり、増し締めをした時点で歪が生じて軸にずれが生じてしまう。
【００９１】
解決策として理想的なのは４点支持になるようにライナーで調整することだが、これは熟練技術を要する。また、新たに設置する機器の場合は、この調整を実施する時間的余裕が確保されているかもしれないが、保守等に伴う機器の取り外しと再設置といった場合には元々ライナーは調整ずみという認識があり、作業時間が限られることが多い。
【００９２】
こうした状況の中で、新設時に３点支持のままで設置され、試行錯誤の結果として芯出し調整がなされている機器は、再設置の際の芯出し調整の過程で前回設置時の最終結果へ直接至る調整過程をとることができず、再設置の度に新設時の試行錯誤と同じ過程を余儀なくされる。
【００９３】
このような問題を解決するために、本実施形態の芯出し調整支援装置１００は、増し締めによる歪の結果、軸がずれる量を補正量として利用するものである。
【００９４】
具体的には、ステップ２００での垂直、水平方向それぞれのずれ測定の最終結果と、ステップ４００での増し締め後のずれ測定の結果とを比較し、その差を補正量として保持し、次回再設置時の調整過程で、ずれ量の表示は実測値を基にした計算値と補正量を加味して得られる増し締め後のずれ量の予想値を表示し、調整量の表示は、補正量を加味した調整量を表示する。
【００９５】
こうすることで、増し締めの結果を予測した調整作業が可能となり、増し締め後の再調整をなくすことが可能となる。また、補正量の更新は、前回のずれ測定時の補正量を、今回のずれ測定時のステップ２００における測定結果の最終値と、今回のステップ４００における測定結果の差とに置き換えることで、経年変化に対応したより精度の高い補正値へと更新できる。また、測定のばらつきを考慮して、前回のずれ測定時の補正量と今回のずれ測定時に得られた補正量を任意の比率で合算したものとしてもよい。
【００９６】
ステップ４００では、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ測定を再度行う。ステップ４００における測定の内容は、ステップ２００と同様であるので、説明は省略する。次に、ステップ５００へ進む。
【００９７】
ステップ５００では、中央処理部１０７は、上記測定結果を用いて、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ量を計算し、調整量を計算する。具体的には、中央処理部１０７は、記憶部１１０のデータ格納部１１０ｃのｎ番目の格納領域にｎ回目のデータとして測定値とずれ量と調整量とを保存する。ステップ５００におけるずれ量の計算、及び、調整量の計算の内容は、ステップ３００と同様であるので、説明は省略する。次に、ステップ６００へ進む。
【００９８】
ステップ６００では、中央処理部１０７は、増締め前（ｎ−１回目）のステップ３００で得られたずれ量と、増し締め後（ｎ回目）のステップ５００で得られたずれ量から、補正量を計算し、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに保存する。
【００９９】
図７は、ステップ６００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【０１００】
ステップ６０１では、中央処理部１０７は、記憶部１１０のデータ格納部１１０ｃのｎ番目の格納領域に保存している増し締め後（ｎ回目）の「データn」と、ｎ−１番目の格納領域に保存している増締め前（ｎ−１回目）の「データn―1」から補正量としてずれ量差異を計算する。
【０１０１】
補正量となるずれ量差異は以下のように表される。
【０１０２】
垂直方向の平行度：eav=av[n−1]−av[n]
水平方向の平行度：eah=ah[n−1]−ah[n]
垂直方向の偏心度：edv=dv[n−1]−dv[n]
水平方向の偏心度：edh=dh[n−1]−dh[n]
【０１０３】
ステップ６０２では、中央処理部１０７は、上記ずれ量差異を、補正量（eav, eah, edv, edh）として、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに保存し、ステップＦへ進む。
【０１０４】
ステップＦでは、作業者は、増し締め後の上下方向ずれ量が許容値内であるか否かを確認する。許容値内である場合にはステップＧへ進み、許容値外である場合にはステップＣへ進む。
【０１０５】
ステップＧでは、作業者は、増し締め後の左右方向ずれ量が許容値内であるか否かを確認する。許容値内である場合にはステップ７００へ進み、許容値外である場合にはステップＤへ進む。
【０１０６】
ステップ７００では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに格納された補正量（eav, eah, edv, edh）と寸法データ格納部１１０ｂに格納された寸法データ（A, B, D）を外部記憶部１１１の補正データ格納部１１１ａと寸法データ格納部１１１ｂへそれぞれ格納する。
【０１０７】
図８は、ステップ７００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【０１０８】
ステップ７０１では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに格納された補正量（eav, eah, edv, edh）を外部記憶部１１１の補正データ格納部１１１ａへ格納する。
【０１０９】
ステップ７０２では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の寸法データ格納部１１０ｂに格納された寸法データ（A, B, D）を外部記憶部１１１の寸法データ格納部１１１ｂへ格納する。
【０１１０】
以上説明したように、本実施形態の芯出し調整支援装置によれば、測定結果と調整量から計算される調整後のずれと実際の測定結果から得られるずれの差を、次回の芯出し作業時の調整量指示に加味するようにしたので、台座や機器の微妙な精度外れに起因する３点支持を原因とする歪が発生しても、予めその歪による影響を見越した調整量を指示できることで、増し締め後のずれを許容値内に収めることが可能となり、再調整が必要なケースが減ることで作業を効率化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本実施形態の芯出し調整支援装置を実際の固定側回転機器と調整側回転機器とに取り付けた状態を示す図である。
【図２】本実施形態の芯出し調整支援装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の芯出し調整支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートのステップ１００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【図５】図３のフローチャートのステップ３００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【図６Ａ】固定側回転機器と調整側回転機器との回転軸のずれ測定方法を説明する模式図である。
【図６Ｂ】固定側回転機器と調整側回転機器との間に生じる偏心度と平行度のずれを示す模式図である。
【図６Ｃ】調整側回転機器の調整量を示す模式図である。
【図７】図３のフローチャートのステップ６００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【図８】図３のフローチャートのステップ７００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【図９】本実施形態の表示部における測定値とずれ量と調整量の表示画面の例である。
【符号の説明】
【０１１２】
１００：芯出し調整支援装置
１０１：変位計Ｄ
１０２：変位計Ａ
１０３：Ａ／Ｄ変換器
１０４：情報処理部
１０５：表示部
１０６：キーボード・マウス
１０７：中央処理部
１０８：Ａ／Ｄ変換インターフェース
１０９：操作入力インターフェース
１１０：記憶部
１１１：外部記憶部
１１２：表示部インターフェース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯出し調整支援装置に係わり、特に、調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸との変位を変位センサーを用いて測定し補正量を算出する芯出し調整支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の芯出し調整支援装置としては、例えば、２個の非接触式距離計を用いて偏心量と偏心角を演算し、必要な調整量を表示する２軸センタリング計測装置がある（例えば、特許文献１参照）。このような従来の芯出し調整支援装置は、変位計から得られた測定値から調整量を演算し表示し、作業者はこの調整量に基づいて芯出し作業を行う。
【０００３】
実際の芯出し作業においては、調整側回転機器、例えばモータなど、を台座にボルトで固定してずれ量を計測し、ボルトを緩めて台座とモータの間にずれ量分のライナーを挿入したり、水平方向へ移動させたりする。そして、調整側回転機器を、再びボルトで固定しずれ量を計測することを数回繰り返し、ずれ量が許容値内に収まった時点で調整が終了となり、最終的に増し締めを行う。
【特許文献１】実開昭６３−２７８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本来台座上のモータを４点で均等に支持すべきところを３点で支持した状態になっている場合があり、これが増し締めにより歪となって、ずれがさらに発生することがある。これにより調整側回転機器の位置の再調整が必要になるという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、計測値から計算した調整量に、過去の調整履歴から得られる増し締めによる影響値を補正量として加算し、増し締め後の再調整が発生しない的確な調整量の指示を行うことができる芯出し調整支援装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、固定側回転機器の回転軸と、少なくとも４点の台座上へのボルトによる固定箇所を有する調整側回転機器の回転軸と、の芯を出すための芯出し調整支援装置であって、調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸との変位を計測する変位センサーと、変位センサーからの出力に基づいて、台座上への調整側回転機器のボルトによる固定前の調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算するとともに、台座上への調整側回転機器のボルトによる固定後の調整側回転機器の回転軸と固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算し、固定前のずれ量と固定後のずれ量から補正量を計算し、補正量に基づいてずれ量を補正して、補正されたずれ量から調整側回転機器の位置の調整量を算出する情報処理部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の芯出し調整支援装置によれば、測定結果と調整量から計算される調整後のずれと実際の測定結果から得られるずれの差を、補正量として次回の芯出し作業時の調整量指示に加味するようにしたので、台座や機器の微妙な精度外れに起因する３点支持を原因とする歪が発生しても、予めその歪による影響を見越した調整量を指示できることで、増し締め後のずれを許容値内に収めることが可能となり、再調整が必要なケースが減ることで作業を効率化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態である芯出し調整支援装置について、図を参照して説明をする。
【０００９】
図１は、本実施形態の芯出し調整支援装置を実際の固定側回転機器と調整側回転機器とに取り付けた状態を示す図である。
【００１０】
まず、芯出し作業の対象となる固定側回転機器１１と調整側回転機器１２について簡単に説明をする。
【００１１】
固定側回転機器１１は、例えば、ポンプ等の回転機器であり、所定の設備に固定して設置されている。固定側回転機器１１は、他の機器との接続部となる固定側回転機器フランジ１３を有している。また、固定側回転機器１１は、他の機器との接続時に芯出し調整の基準となる軸中心１１ｃを有する。
【００１２】
調整側回転機器１２は、例えば、モータ等の回転機器であり、所定の周期で交換もしくは点検後再設置される機器である。調整側回転機器１２は、他の機器との接続部となる調整側回転機器フランジ１４を有している。また、調整側回転機器１２は、他の機器との接続時に芯出し調整の基準となる軸中心１２ｃを有する。また、調整側回転機器１２は、前ベース１２ａと後ベース１２ｂとを備え、前ベース１２ａと後ベース１２ｂとを介して台座１５上に固定される。なお、図示はしていないが、前ベース１２ａに２箇所、後ベース１２ｂに２箇所のボルト取り付け部を有しており、調整側回転機器１２は４箇所からのボルト締めにより台座１５上に固定されることとなる。
【００１３】
芯出し作業とは、固定側回転機器１１の軸中心１１ｃと調整側回転機器１２の軸中心１２ｃが一致するように調整側回転機器１２の位置、角度を調整する作業である。
【００１４】
本実施形態の芯出し調整支援装置１００は、Ａ／Ｄ変換器１０３と情報処理部１０４と表示部１０５と変位計D１０１と変位計Ａ１０２とから構成される。
【００１５】
本実施形態における変位計D１０１と変位計Ａ１０２は、渦電流式の非接触変位センサーを用いている。なお、変位センサーは、渦電流式に限られず、例えば、レーザー光変位センサーや静電容量変位センサーや、超音波変位センサーや、接触式のセンサーも用いてもよい。ただし、センサーの大きさ、分解能、コストの面からは渦電流式変位センサーを用いることが好ましい。
【００１６】
変位計D１０１と変位計Ａ１０２とは、Ｌ字ブロック３６により互いに直角方向を向くように固定される。また、Ｌ字ブロック３６は、マグネットスタンド３５の先端に固定されている。図１に示すように、マグネットスタンド３５は、調整側回転機器フランジ１４の外周面１４ｂ上に固定される。なお、マグネットスタンド３５は、調整側回転機器フランジ１４の調整側回転機器１２側の端面１４ｃに固定されても良い。また、変位計D１０１は、Ｌ字ブロック３６により、固定側回転機器フランジ１３の外周面１３ｂと所定の間隔を有して固定されるとともに、変位計Ａ１０２は、固定側回転機器フランジ１３の側面１３ａと所定の間隔を有して固定される。
【００１７】
図２は、本実施形態の芯出し調整支援装置の詳細な構成を示すブロック図である。上述したように、本実施形態の芯出し調整支援装置１００は、Ａ／Ｄ変換器１０３と情報処理部１０４と表示部１０５と変位計D１０１と変位計Ａ１０２とから構成される。
【００１８】
また、本実施形態の情報処理部１０４は、不図示の演算回路（ＣＰＵ等）と不図示の記憶回路（ＲＡＭやＲＯＭ等）を有し、この記憶回路に格納されたプログラムを実行し、図３〜５、７、及び、８のフローチャートに記載した動作を行うことにより、図２に記載のブロック図に示すように、中央処理部１０７とＡ／Ｄ変換インターフェース１０８と操作入力インターフェース１０９と記憶部１１０と外部記憶部１１１と表示部インターフェース１１２とを備えた装置として機能する。
【００１９】
変位計D１０１と変位計Ａ１０２とは、Ａ／Ｄ変換器１０３に接続し、固定側回転機器フランジ１３の外周面１３ｂとの間隔、及び、固定側回転機器フランジ１３の側面１３ａとの間隔に応じたアナログ信号を出力する。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換器１０３は、Ａ／Ｄ変換インターフェース１０８と接続し、上記アナログ信号をデジタル信号に変換して出力する。
【００２１】
Ａ／Ｄ変換インターフェース１０８は、中央処理部１０７と接続し、上記デジタル信号を中央処理部１０７に提供する際のインターフェースとなっている。
【００２２】
キーボード・マウス１０６は、操作入力インターフェース１０９と接続し、使用者からの命令や入力を信号として出力する。
【００２３】
操作入力インターフェース１０９は、中央処理部１０７と接続し、使用者からの信号を中央処理部１０７に提供する際のインターフェースとなっている。
【００２４】
記憶部１１０は、補正データ格納部１１０ａと寸法データ格納部１１０ｂとデータ格納部１１０ｃとを備え、所定のデータを中央処理部１０７へ出力するとともに、中央処理部１０７からのデータを所定の格納部に格納する。
【００２５】
補正データ格納部１１０ａには、補正量（eav, eah, edv, edh）に関するデータ（以下、補正データともいう）が格納される。寸法データ格納部１１０ｂには、寸法データ（A, B, D）が格納される。また、データ格納部１１０ｃは、複数の格納領域により構成され、ｎ番目の格納領域には後述するｎ回目のずれ測定により取得及び計算された測定値とずれ量と調整量の各データが格納される。
【００２６】
なお、補正量（eav, eah, edv, edh）とは、調整側回転機器１２を台座１５に固定する際の、固定用ボルトの増締め前の固定側回転機器１１の軸中心１１ｃと調整側回転機器１２の軸中心１２ｃとのずれ量と増し締め後のずれ量との差から得られたデータのことをいう。補正量の詳しい算出法については、後述する。
【００２７】
また、寸法データ（A, B, D）とは、図１に示す固定側回転機器１１と調整側回転機器１２の各部の寸法のことをいう。寸法データのＡは、調整側回転機器１２の前ベース１２ａのボルト取り付け部から調整側回転機器フランジ１４の先端面までの長さのことをいう。寸法データのＢは、調整側回転機器１２の前ベース１２ａのボルト取り付け部と後ベース１２ｂのボルト取り付け部との間の長さを示している。寸法データのＤは、固定側回転機器１１の固定側回転機器フランジ１３の直径を示している。
【００２８】
外部記憶部１１１は、補正データ格納部１１１ａと寸法データ格納部１１１ｂとを備え、所定のデータを中央処理部１０７へ出力するとともに、中央処理部１０７からのデータを所定の格納部に格納する。補正データ格納部１１１ａには、補正量（eav, eah, edv, edh）が格納される。寸法データ格納部１１１ｂには、寸法データ（A, B, D）が格納される。
【００２９】
表示部インターフェース１１２は、中央処理部１０７と接続し、中央処理部１０７の信号を表示部１０５に提供する際のインターフェースとなっている。
【００３０】
表示部１０５は、中央処理部１０７からの信号に基づいて、所定の入出力画面を出力する。
【００３１】
中央処理部１０７は、本実施形態の芯出し調整支援装置１００のすべての動作を制御するとともに、変位計Ｄ１０１と変位計Ａ１０２からの測定データについて所定の計算を行い、計算の結果得られたずれ量や補正量を表示部１０５へ出力する。
【００３２】
以下に、本発明の実施形態である芯出し調整支援装置の動作について、図を参照して説明をする。
【００３３】
図３は、本発明の実施形態である芯出し調整支援装置の動作を示すフローチャートである。なお、フローチャート内の実線で囲まれたステップは、本実施形態の芯出し調整支援装置１００が処理を行うステップであり、点線で囲まれたステップは、本実施形態の回転機器の芯出し調整支援装置１００の画面出力に基づいて、作業者が芯出し作業を行うステップである。
【００３４】
ステップ１００（図中ではステップをＳと略す）では、中央処理部１０７は、記憶部１１０へ初期の補正量（eav, eah, edv, edh）、及び、寸法データ（A, B, D）を読み込む。
【００３５】
図４は、ステップ１００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【００３６】
ステップ１０１では、中央処理部１０７は、外部記憶部１１１の補正データ格納部１１１ａを検索して、補正データの有無を確認する。補正データがある場合にはステップ１０２へ進み、補正データが無い場合にはステップ１０３へ進む
【００３７】
ステップ１０２では、中央処理部１０７は、外部記憶部１１１の補正データ格納部１１１ａに格納された補正量を記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに読み込み、ステップ１０４へ進む。
【００３８】
ステップ１０３では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに格納された補正量を０として、ステップ１０４へ進む。
【００３９】
ステップ１０４では、中央処理部１０７は、外部記憶部１１１の寸法データ格納部１１１ｂを検索して、寸法データの有無を確認する。寸法データがある場合にはステップ１０５へ進み、寸法データが無い場合にはステップ１０６へ進む。
【００４０】
ステップ１０５では、中央処理部１０７は、外部記憶部１１１の寸法データ格納部１１１ｂに格納された寸法データを記憶部１１０の寸法データ格納部１１０ｂに読み込み、ステップ１０１へ進む。
【００４１】
ステップ１０６では、中央処理部１０７は、キーボード・マウス１０６から入力された寸法データを記憶部１１０の寸法データ格納部１１０ｂに格納して、ステップ１０１へ進む。
【００４２】
ステップ２００では、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ測定を行う。そして、ステップ２００では、変位計Ｄ１０１と変位計Ａ１０２とによる測定結果が、中央処理部１０７に入力される。
【００４３】
図６Ａは、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ測定方法を説明する模式図である。図６Ａ（ａ）は、両回転軸の平行度を測定する方法を説明する図であり、図６Ａ（ｂ）は両回転軸の偏心度を測定する方法を説明する図である。
【００４４】
図６Ａ（ａ）は、両回転軸の平行度を測定する方法を示す図である。図１の変位計位置を基準としてこれを0°とすれば、0°から時計回り又は反時計回りに固定側回転機器フランジ１３と調整側回転機器フランジ１４を同期して90°ずつ回転させ、0°、90°、180°、270°の各位置で固定側回転機器フランジ１３の側面１３ａとの変位を、変位計Ａ１０２により測定する。そして、0°、90°、180°、270°で変位を測定した平行度をそれぞれa0, a90, a180, a270とする。
【００４５】
図６Ａ（ｂ）は、両回転軸の偏心度を測定する方法を示す図である。図１の変位計位置を基準としてこれを０度とすれば、0°から時計回り又は反時計回りに固定側回転機器フランジ１３と調整側回転機器フランジ１４を同期して90°ずつ回転させ、0°、90°、180°、270°の各位置で固定側回転機器フランジ１３の外周面１３ｂとの変位を変位計Ｄ１０１により測定する。そして、0°、90°、180°、270°で変位を測定した偏心度をそれぞれd0, d90, d180, d270とする。
【００４６】
ステップ３００では、中央処理部１０７は、上記測定結果を用いて固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ量を計算し、調整量を計算する。
【００４７】
図５は、ステップ３００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【００４８】
ステップ３０１では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに格納された補正量（eav, eah, edv, edh）を読み込み、ステップ３０２へ進む。
【００４９】
ステップ３０２では、中央処理部１０７は、ステップ２００で測定した平行度（a0, a90, a180, a270）と偏心度（d0, d90, d180, d270）を読み込み、ステップ３０３へ進む。
【００５０】
ステップ３０３では、中央処理部１０７は、ずれ量を計算する。ここで、ずれ量の定義について簡単に説明をする。
【００５１】
図６Ｂは、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との間に生じる偏心度と平行度を示す模式図である。図６Ｂ（ａ）は、両回転軸の平行度を示す図であり、図６Ｂ（ｂ）は両回転軸の偏心度を示す図である。
【００５２】
図６Ｂ（ａ）からわかるように、垂直方向の平行度avと水平方向の平行度ahを、両フランジの側面１３ａと１４ａとの傾きにより生じる角度により定義するものとする。なお、図中では、垂直方向の平行度avと水平方向の平行度ahとを同一の位置に記載しているが、これは説明の簡略化のためであり、実際には、垂直方向の平行度avと水平方向の平行度ahとは互いに直交する位置について測定を行っている。
【００５３】
また、図６Ｂ（ｂ）からわかるように、垂直方向の偏心度dvと水平方向の偏心度dhを、両軸中心１１ｃと１２ｃとのずれにより生じる長さにより定義するものとする。なお、図中では、垂直方向の偏心度dvと水平方向の偏心度dhとを同一の位置に記載しているが、これは説明の簡略化のためであり、実際には、垂直方向の偏心度dvと水平方向の偏心度dhとは互いに直交する位置について測定を行っている。
【００５４】
次に、ステップ３０３における、垂直方向の平行度avと水平方向の平行度ah、及び、垂直方向の偏心度dvと水平方向の偏心度dhを求める方法について説明をする。
【００５５】
平行度の計算は次のごとく行われる。垂直方向の平行度は、変位計Ａ１０２と変位計Ｄ１０１の、0°と180°における測定値の差から計算できる。水平方向の平行度は、変位計Ａ１０２と変位計Ｄ１０１の、90°と270°における測定値の差から計算できる。
【００５６】
垂直方向の平行度av＝a180−a0（180°位置に対し0°位置が開く方向を正とする）
水平方向の平行度ah＝a270−a90（270°位置に対し90°位置が開く方向を正とする）
【００５７】
偏心度の計算は次のごとく行われる。
【００５８】
垂直方向の偏心度dv＝(d0−d180)÷2（180°位置に対し0°位置方向を正とする）
水平方向の偏心度dh＝(d90−d270)÷2（270°位置に対し90°位置方向を正とする）
【００５９】
このように計算された両回転軸の平行度及び偏心度を、ずれ量とする。ずれ量計算の後、ステップ３０４へ進む。
【００６０】
ステップ３０４では、中央処理部１０７は、ずれ量と補正量から調整量を計算する。ここで、調整量の定義について簡単に説明をする。
【００６１】
図６Ｃは、調整側回転機器１２の調整量を示す模式図である。図６Ｃ（ａ）は、調整側回転機器１２を横から見た場合の調整量を示す図であり、図６Ｃ（ｂ）は、調整側回転機器１２を上から見た場合の調整量を示す図である。
【００６２】
図６Ｃ（ａ）からわかるように、調整側回転機器１２の調整量は、被非調整機器１２の前ベース１２ａと台座１５との間にライナー等と挿入することで垂直方向に調整される調整量xfvと、被非調整機器１２の後ベース１２ｂと台座１５との間にライナー等と挿入することで垂直方向に調整される調整量xrvとで表すことができる。
【００６３】
また、図６Ｃ（ｂ）からわかるように、調整側回転機器１２の調整量は、被非調整機器１２の前ベース１２ａを水平方向に移動させることで調整される調整量xfhと、被非調整機器１２の後ベース１２ｂを水平方向に移動させることで調整される調整量xrhとで表すことができる。
【００６４】
中央処理部１０７が行う、ずれ量と補正量からの調整量の計算方法は以下の通りである。
【００６５】
垂直方向の調整量は、変位計Ａ１０２の0°と180°における測定値の差にＢ÷Ｄを乗じることで求めることができる。水平方向の調整量は、変位計Ａ１０２の90°と270°における測定値の差にＢ÷Ｄを乗じることで求めることができる。
【００６６】
平行度調整分として調整側回転機器の後ベース位置の調整量は以下の関係式で表すことができる。
【００６７】
垂直方向：xav=(av+eav)×B÷D
水平方向：xah=(ah+eah)×B÷D
【００６８】
平行度の計測値avとahに補正量eavとeahを加えたものが、増し締めによるずれを考慮した真のずれ量と考えられる。その真のずれ量に前後ベース間距離Bとフランジ直径Dの比B/Dを乗じた量xavとxahが、後ベースに挿入するライナーの厚みと後ベースを水平方向に移動する調整量となる。
【００６９】
次に、上記平行度調整により新たに生じる偏心度ずれ量と調整量を計算する。新たに生じる偏心度ずれ量と調整量は、以下の関係式で表すことができる。
【００７０】
垂直方向：ずれ量 av’=−xav×A÷B 調整量 xav’= xav×A÷B
水平方向：ずれ量 ah’=−xah×A÷B 調整量 xah’= xah×A÷B
【００７１】
上記平行度調整では後ベースを垂直方向と水平方向に移動させるため、フランジ部は前ベースを支点として後ベースの移動方向と反対方向へずれる。平行度調整量xavとxahにフランジから前ベースの距離Aと前後ベース間距離Bの比A/Bを乗じて極性を反転した量av’とah’がずれ量となり、その極性を反転したxav’とxah’が調整量となる。
【００７２】
偏心度調整分として、調整側回転機器の平行移動の調整量は以下の関係式で表すことができる。
【００７３】
垂直方向：xdv=−(dv+edv)
水平方向：xdh=−(dh+edh)
【００７４】
偏心度の計測値dvとdhに補正量edvとedhを加えたものが、増し締めによるずれを考慮した真のずれ量と考えられる。その真のずれ量の極性を反転したxdvとxdhが、前後ベースを垂直方向に平行移動するために挿入するライナーの厚みと前後ベースを水平方向に平行移動する調整量となる。
【００７５】
そして、最終的な調整側回転機器１２の調整量は以下のように求められる。
【００７６】
調整側回転機器１２の前ベース１２ａの垂直方向の調整量：xfv=xav’+xdv
調整側回転機器１２の前ベース１２ａの水平方向の調整量：xfh=xah’+xdh
調整側回転機器１２の後ベース１２ｂの垂直方向の調整量：xrv=xav+xav’+xdv
調整側回転機器１２の後ベース１２ｂの水平方向の調整量：xrh=xah+xah’+xdh
【００７７】
調整量計算の後、ステップ３０５へ進む。
【００７８】
ステップ３０５では、中央処理部１０７は、測定値と、ずれ量と、調整量を記憶部１１０に保存する。具体的には、中央処理部１０７は、記憶部１１０のデータ格納部１１０ｃのｎ−1番目の格納領域にｎ−1回目のデータとして測定値（a0, a90, a180, a270, d0, d90, d180, d270）とずれ量（av, ah, dv, dh）と調整量（xav, xah, xav’, xah’, xfv, xrv, xfh, xrh）とを保存する。
【００７９】
また、ステップ３０５では、中央処理部１０７は、測定値とずれ量と調整量を表示部１０５に出力し、ステップＡへ進む。
【００８０】
図９は、ステップ３０５における、表示部１０５への測定値とずれ量と調整量との表示画面の例である。
【００８１】
図中のウィンドウP１１〜P１５は、0°、90°、180°、270°、360°の各角度における平行度の測定値が表示される。また、ウィンドウP２１〜P２５は、0°、90°、180°、270°、360°の各角度における偏心度の測定値が表示される。
【００８２】
なお、Ｐ１１の0°とＰ１５の360°の平行度、および、Ｐ２１の0°とＰ２５の360°の偏心度は、同じ測定点をフランジを１回転させた状態で再び測定するもので、測定作業の誤り、ばらつきが無い事を確認するためのものである。
【００８３】
ウィンドウP３１、P３２には、前ベース１２ａ、後ベース１２ｂの上下方向の調整量が表示される。また、ウィンドウP４１〜P４４には、前ベース１２ａ、後ベース１２ｂの左右方向の調整量が表示される。
【００８４】
ステップＡでは、作業者は、表示部１０５に表示されたずれ量を確認して、上下方向のずれ量が許容値内であるか否かを確認する。許容値内である場合にはステップＢへ進み、許容値外である場合にはステップＣへ進む。
【００８５】
ステップＣでは、作業者は、表示部１０５に表示された調整量に基づいて、調整側回転機器１２の上下方向ずれ調整を行い、ステップ２００へ戻る。
【００８６】
ステップＢでは、作業者は、表示部１０５に表示されたずれ量を確認して、左右方向のずれ量が許容値内であるか否かを確認する。許容値内である場合にはステップＥへ進み、許容値外である場合にはステップＤへ進む。
【００８７】
ステップＤでは、作業者は、表示部１０５に表示された調整量に基づいて、調整側回転機器１２の左右方向ずれ調整を行い、ステップ２００へ戻る。
【００８８】
なお、ステップＡ〜Ｄの調整にあたっては、上下方向のずれ調整における調整側回転機器の前ベース１２ａと後ベース１２ｂへのライナー挿入または抜き取り作業に伴い、軸の水平方向が容易にずれてしまうため、まず、ステップＣで軸の上下方向の調整を行っている。上下方向のずれが許容値内に収まったところで、ステップＤで軸の水平方向（左右方向）の調整を行う。水平方向の調整作業では、調整側回転機器１２を水平方向に動かすだけなので、ライナーに依存する垂直方向のずれに影響はない。
【００８９】
ステップＥでは、作業者は、前ベース１２ａと後ベース１２ｂのボルトを増し締めし、台座１５へ調整側回転機器１２を固定し、ステップ４００へ進む。
【００９０】
ステップＥで、調整が終了した後には、調整側回転機器１２を台座１５へ固定しているボルトを増し締めすることになるが、このとき、調整側回転機器１２の前ベース１２ａと後ベース１２ｂの４箇所または台座１５の該当４箇所が同一面になければ３点支持となり、増し締めをした時点で歪が生じて軸にずれが生じてしまう。
【００９１】
解決策として理想的なのは４点支持になるようにライナーで調整することだが、これは熟練技術を要する。また、新たに設置する機器の場合は、この調整を実施する時間的余裕が確保されているかもしれないが、保守等に伴う機器の取り外しと再設置といった場合には元々ライナーは調整ずみという認識があり、作業時間が限られることが多い。
【００９２】
こうした状況の中で、新設時に３点支持のままで設置され、試行錯誤の結果として芯出し調整がなされている機器は、再設置の際の芯出し調整の過程で前回設置時の最終結果へ直接至る調整過程をとることができず、再設置の度に新設時の試行錯誤と同じ過程を余儀なくされる。
【００９３】
このような問題を解決するために、本実施形態の芯出し調整支援装置１００は、増し締めによる歪の結果、軸がずれる量を補正量として利用するものである。
【００９４】
具体的には、ステップ２００での垂直、水平方向それぞれのずれ測定の最終結果と、ステップ４００での増し締め後のずれ測定の結果とを比較し、その差を補正量として保持し、次回再設置時の調整過程で、ずれ量の表示は実測値を基にした計算値と補正量を加味して得られる増し締め後のずれ量の予想値を表示し、調整量の表示は、補正量を加味した調整量を表示する。
【００９５】
こうすることで、増し締めの結果を予測した調整作業が可能となり、増し締め後の再調整をなくすことが可能となる。また、補正量の更新は、前回のずれ測定時の補正量を、今回のずれ測定時のステップ２００における測定結果の最終値と、今回のステップ４００における測定結果の差とに置き換えることで、経年変化に対応したより精度の高い補正値へと更新できる。また、測定のばらつきを考慮して、前回のずれ測定時の補正量と今回のずれ測定時に得られた補正量を任意の比率で合算したものとしてもよい。
【００９６】
ステップ４００では、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ測定を再度行う。ステップ４００における測定の内容は、ステップ２００と同様であるので、説明は省略する。次に、ステップ５００へ進む。
【００９７】
ステップ５００では、中央処理部１０７は、上記測定結果を用いて、固定側回転機器１１と調整側回転機器１２との回転軸のずれ量を計算し、調整量を計算する。具体的には、中央処理部１０７は、記憶部１１０のデータ格納部１１０ｃのｎ番目の格納領域にｎ回目のデータとして測定値とずれ量と調整量とを保存する。ステップ５００におけるずれ量の計算、及び、調整量の計算の内容は、ステップ３００と同様であるので、説明は省略する。次に、ステップ６００へ進む。
【００９８】
ステップ６００では、中央処理部１０７は、増締め前（ｎ−１回目）のステップ３００で得られたずれ量と、増し締め後（ｎ回目）のステップ５００で得られたずれ量から、補正量を計算し、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに保存する。
【００９９】
図７は、ステップ６００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【０１００】
ステップ６０１では、中央処理部１０７は、記憶部１１０のデータ格納部１１０ｃのｎ番目の格納領域に保存している増し締め後（ｎ回目）の「データn」と、ｎ−１番目の格納領域に保存している増締め前（ｎ−１回目）の「データn―1」から補正量としてずれ量差異を計算する。
【０１０１】
補正量となるずれ量差異は以下のように表される。
【０１０２】
垂直方向の平行度：eav=av[n−1]−av[n]
水平方向の平行度：eah=ah[n−1]−ah[n]
垂直方向の偏心度：edv=dv[n−1]−dv[n]
水平方向の偏心度：edh=dh[n−1]−dh[n]
【０１０３】
ステップ６０２では、中央処理部１０７は、上記ずれ量差異を、補正量（eav, eah, edv, edh）として、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに保存し、ステップＦへ進む。
【０１０４】
ステップＦでは、作業者は、増し締め後の上下方向ずれ量が許容値内であるか否かを確認する。許容値内である場合にはステップＧへ進み、許容値外である場合にはステップＣへ進む。
【０１０５】
ステップＧでは、作業者は、増し締め後の左右方向ずれ量が許容値内であるか否かを確認する。許容値内である場合にはステップ７００へ進み、許容値外である場合にはステップＤへ進む。
【０１０６】
ステップ７００では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに格納された補正量（eav, eah, edv, edh）と寸法データ格納部１１０ｂに格納された寸法データ（A, B, D）を外部記憶部１１１の補正データ格納部１１１ａと寸法データ格納部１１１ｂへそれぞれ格納する。
【０１０７】
図８は、ステップ７００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【０１０８】
ステップ７０１では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の補正データ格納部１１０ａに格納された補正量（eav, eah, edv, edh）を外部記憶部１１１の補正データ格納部１１１ａへ格納する。
【０１０９】
ステップ７０２では、中央処理部１０７は、記憶部１１０の寸法データ格納部１１０ｂに格納された寸法データ（A, B, D）を外部記憶部１１１の寸法データ格納部１１１ｂへ格納する。
【０１１０】
以上説明したように、本実施形態の芯出し調整支援装置によれば、測定結果と調整量から計算される調整後のずれと実際の測定結果から得られるずれの差を、次回の芯出し作業時の調整量指示に加味するようにしたので、台座や機器の微妙な精度外れに起因する３点支持を原因とする歪が発生しても、予めその歪による影響を見越した調整量を指示できることで、増し締め後のずれを許容値内に収めることが可能となり、再調整が必要なケースが減ることで作業を効率化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本実施形態の芯出し調整支援装置を実際の固定側回転機器と調整側回転機器とに取り付けた状態を示す図である。
【図２】本実施形態の芯出し調整支援装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の芯出し調整支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートのステップ１００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【図５】図３のフローチャートのステップ３００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【図６Ａ】固定側回転機器と調整側回転機器との回転軸のずれ測定方法を説明する模式図である。
【図６Ｂ】固定側回転機器と調整側回転機器との間に生じる偏心度と平行度のずれを示す模式図である。
【図６Ｃ】調整側回転機器の調整量を示す模式図である。
【図７】図３のフローチャートのステップ６００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【図８】図３のフローチャートのステップ７００の詳細な処理を示す詳細フローである。
【図９】本実施形態の表示部における測定値とずれ量と調整量の表示画面の例である。
【符号の説明】
【０１１２】
１００：芯出し調整支援装置
１０１：変位計Ｄ
１０２：変位計Ａ
１０３：Ａ／Ｄ変換器
１０４：情報処理部
１０５：表示部
１０６：キーボード・マウス
１０７：中央処理部
１０８：Ａ／Ｄ変換インターフェース
１０９：操作入力インターフェース
１１０：記憶部
１１１：外部記憶部
１１２：表示部インターフェース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側回転機器の回転軸と、少なくとも４点の台座上へのボルトによる固定箇所を有する調整側回転機器の回転軸と、の芯を出すための芯出し調整支援装置であって、
前記調整側回転機器の回転軸と前記固定側回転機器の回転軸との変位を計測する変位センサーと、
前記変位センサーからの出力に基づいて、
前記台座上への前記調整側回転機器のボルトによる固定前の前記調整側回転機器の回転軸と前記固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算するとともに、
前記台座上への前記調整側回転機器のボルトによる固定後の前記調整側回転機器の回転軸と前記固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算し、
前記固定前のずれ量と前記固定後のずれ量から補正量を計算し、
前記補正量に基づいて前記ずれ量を補正し、
該補正されたずれ量から前記調整側回転機器の位置の調整量を算出する情報処理部と、
を有することを特徴とする芯出し調整支援装置。
【請求項１】
固定側回転機器の回転軸と、少なくとも４点の台座上へのボルトによる固定箇所を有する調整側回転機器の回転軸と、の芯を出すための芯出し調整支援装置であって、
前記調整側回転機器の回転軸と前記固定側回転機器の回転軸との変位を計測する変位センサーと、
前記変位センサーからの出力に基づいて、
前記台座上への前記調整側回転機器のボルトによる固定前の前記調整側回転機器の回転軸と前記固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算するとともに、
前記台座上への前記調整側回転機器のボルトによる固定後の前記調整側回転機器の回転軸と前記固定側回転機器の回転軸とのずれ量を計算し、
前記固定前のずれ量と前記固定後のずれ量から補正量を計算し、
前記補正量に基づいて前記ずれ量を補正し、
該補正されたずれ量から前記調整側回転機器の位置の調整量を算出する情報処理部と、
を有することを特徴とする芯出し調整支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−５２９１９（Ｐ２００９−５２９１９Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１７５４２（Ｐ２００７−２１７５４２）
【出願日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【出願人】（０００２３０９４０）日本原子力発電株式会社 (130)
【出願人】（５０７２８４８１３）株式会社協立技術工業 (5)
【出願人】（５９９０４１６０６）三菱電機プラントエンジニアリング株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【出願人】（０００２３０９４０）日本原子力発電株式会社 (130)
【出願人】（５０７２８４８１３）株式会社協立技術工業 (5)
【出願人】（５９９０４１６０６）三菱電機プラントエンジニアリング株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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