歯付回転体の偏心度測定装置
【課題】 一度セッティングするだけで全ての歯についての偏心度を測定できるようにし、測定精度を向上させるとともに、測定作業を容易にし、測定時間を大幅に短縮して、測定効率の向上を図る。
【解決手段】 外周２に基本中心軸を中心にして複数の歯３を加工し、基本中心軸が中心となるように孔４を加工してなる歯付回転体１の基本中心軸に対する孔４の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定方法において、歯付回転体１を、孔中心軸を中心に回転させ、回転する歯付回転体１の直径方向外側に設けられた光源２１から歯３に向けて光を照射するとともに歯３からの反射光を受光して光源２１と歯３の外周との距離を計測し、各歯３毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに、検出された全ての歯３の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める。
【解決手段】 外周２に基本中心軸を中心にして複数の歯３を加工し、基本中心軸が中心となるように孔４を加工してなる歯付回転体１の基本中心軸に対する孔４の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定方法において、歯付回転体１を、孔中心軸を中心に回転させ、回転する歯付回転体１の直径方向外側に設けられた光源２１から歯３に向けて光を照射するとともに歯３からの反射光を受光して光源２１と歯３の外周との距離を計測し、各歯３毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに、検出された全ての歯３の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車や歯付プーリ等の歯付回転体の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、図１４に示すように、歯車や歯付プーリ等の歯付回転体１００においては、外周に基本中心軸Ｐを中心にして複数の歯１０１を加工し、基本中心軸Ｐが中心となるように孔１０２を加工することを行なう。孔１０２を後加工する場合、歯付回転体１００の基本中心軸Ｐに対する孔１０２の孔中心軸Ｑが偏心することがあり、そのため、基本中心軸Ｐと孔中心軸Ｑとの偏心度を測定し、歯付回転体１００の良否を判定している。
従来、このような歯付回転体１００の偏心度を測定する方法としては、例えば、歯付回転体１００を水平方向に軸を有する固定軸に回転可能に支持し、ダイヤルゲージを用いて、手作業で、例えば、９０°ずつ位相をずらして歯の接地面からの高さを計測し、その計測値の差をとって偏心度を測定していた。
また、従来、このような歯付回転体１００の偏心度を測定する方法及び装置として、例えば、特許文献１（特開平９−３０４０４３号公報）に記載されたものが知られている。
これは、図１４に示すように、計算機数値制御式歯車測定機を用いて歯付回転体１００の偏心度を測定するものである。先ず、歯付回転体１００を孔中心軸Ｑを中心に回転させるようにし、歯付回転体１００の歯溝に検出器１１０の測定子１１１を挿入し、測定子１１１の先端をピッチ円上にセットする。そして、歯付回転体１００を回転させ、設定された所定の圧力を差動トランス１１２で検知したら、歯付回転体１００の回転を停止させるとともに、そのときの回転角をロータリエンコーダ１１３で読み取る。１つの歯を測定したら、検出器１１０の測定子１１１を歯付回転体１００の歯溝から後退させ、歯付回転体１００を所定角度回転させて、次歯の歯溝の同一位置にセットし、上記と同様の方法で回転角を読み取る。このような手順を繰り返して全ての歯溝の測定を行なう。
【０００３】
ロータリエンコーダ１１３により読み取られた歯付回転体１００の回転角は、それぞれ計算機数値制御式歯車測定機が具備するパーソナルコンピュータに取り込まれて演算処理され、歯の偏心量が求められる。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０４０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来の歯付回転体の偏心度測定方法において、前者の方法では、逐一、手作業で、ダイヤルゲージにより各歯の高さを計測しているので、測定作業が煩雑になっており、測定に多くの時間を必要とし、測定効率が悪いという問題があった。また、測定時間を短縮するため、９０°ずつ位相をずらして歯の高さを測定しているので、全ての歯の高さを計測しておらず、それだけ、測定精度に劣るという問題もあった。
また、後者の歯付回転体の偏心度測定方法及び装置においては、歯付回転体の歯溝に検出器の測定子を挿入してセットしているため、検出に係る歯毎に検出器の測定子を歯付回転体の歯溝から後退させてセットし直さなければならず、セッティングが煩雑になり、この測定装置においても、測定作業が煩雑になっており、測定に多くの時間を必要とし、測定効率が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、一度セッティングするだけで全ての歯についての偏心度を測定できるようにし、測定精度を向上させるとともに、測定作業を容易にし、測定時間を大幅に短縮して、測定効率の向上を図った歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するため、本発明の歯付回転体の偏心度測定方法は、外周に基本中心軸を中心にして複数の歯を加工し、上記基本中心軸が中心となるように孔を加工してなる歯付回転体の上記基本中心軸に対する上記孔の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定方法において、上記歯付回転体を、上記孔中心軸を中心に回転させ、該回転する歯付回転体の直径方向外側に設けられた光源から歯に向けて光を照射するとともに歯からの反射光を受光して光源と歯の外周との距離を計測し、各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに上記検出された全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める構成としている。照射する光としては、レーザ光が望ましい。
【０００８】
これにより、歯付回転体の偏心度を測定するときは、歯付回転体を、孔中心軸を中心に回転させるようにセットし、光源から発せられる光を最初に測定する歯の歯先に向けて照射させる。この状態で歯付回転体を回転させると、各歯において、光源と歯の外周との距離を計測でき、そのため、個別ピーク値を確実に検出することができる。この場合、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して計測を行なうことができるので、手作業のダイヤルゲージを用いた測定方法と比較して、測定精度を向上させることができる。また、レーザ光測定の場合、どのような大きさの歯付回転体であっても、測定精度を損なうことがない。更に、一度セッティングをするだけで良く、従来のように逐一セッティングをし直さなくても良いので、測定作業を容易にすることができる。更にまた、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して、光の照射及び反射光の受光による同様の計測を行なうことができるので、それだけ、測定時間を大幅に短縮することができる。
【０００９】
このようにして、歯付回転体に加工された各歯は、光源から発せられる光によって光源と歯の外周との距離が計測され、各歯毎の個別ピーク値が検出される。そして、全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める。歯付回転体の基本中心軸と孔中心軸とが一致していると、各歯毎の個別ピーク値は略同じ値となるが、歯付回転体の基本中心軸と孔中心軸とがズレている場合は、各歯毎の個別ピーク値に差が出る。そのため、全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求めることにより、歯付回転体の偏心度を測定することができる。尚、ここでいう偏心度とは、孔中心軸を中心とした歯付回転体の歯先までの半径の最大値と最小値との差であるので、基本中心軸に対する孔中心軸のズレを示す偏心量の２倍の値となる。
【００１０】
そして、必要に応じ、上記各歯毎の個別ピーク値の検出は、検出に係る歯における歯先から所定長さ分回転後位側の歯元側に至る歯面の点を始点とし、当該検出に係る歯における歯先から所定長さ分回転前位側の歯元側に至る歯面の点を終点とし、当該始点から終点までの計測値から特定して行なう構成としている。回転する歯付回転体において、全ての歯を順次計測するので、検出に係る歯を特定しなければならないが、上記のように始点及び終点を定めることにより、検出に係る一つの歯の特定を容易に行なうことができるようになる。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明の歯付回転体の偏心度測定装置は、外周に基本中心軸を中心にして複数の歯を加工し、上記基本中心軸が中心となるように孔を加工してなる歯付回転体の上記基本中心軸に対する上記孔の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定装置において、上記歯付回転体を上記孔中心軸を中心に回転させる回転手段と、該回転手段によって回転させられる歯付回転体の直径方向外側に設けられ歯に向けて光を照射する光源及び歯からの反射光を受光する受光部を備えた光照受手段と、該光照受手段によって上記光源と歯の外周との距離を計測して各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに上記検出された全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める検出処理手段とを備えた構成としている。
【００１２】
これにより、歯付回転体の偏心度を測定するときは、先ず、歯付回転体を、孔中心軸を中心に回転させるようにセットする。次に、歯付回転体の直径方向外側に設けられた光源により光を最初に計測する歯に向けて照射させる。光源から照射された光は、歯によって反射される。この反射光を受光部が受光すると、計測値が検出される。そして、回転手段により歯付回転体を回転させると、光源と歯先との距離が計測されるようになる。計測された値は、検出処理手段によって処理され、個別ピーク値が検出される。一つの歯の計測が終了したら、次の歯を計測する。このとき、歯付回転体を回転させるだけで次の歯を計測することができるので、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して同様の計測を行なうことができる。このようにして、全ての歯に対して計測を行ない、全ての歯の個別ピーク値を検出する。この場合、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して計測を行なうことができるので、手作業のダイヤルゲージを用いた測定方法と比較して、測定精度を向上させることができる。また、一度セッティングをするだけで全ての歯を計測することができ、従来のように逐一セッティングをし直さなくても良いので、測定作業を容易にすることができる。更に、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して光の照射及び反射光の受光による同様の計測を行なうことができるので、それだけ、測定時間を大幅に短縮することができる。全ての歯の個別ピーク値を検出したら、各個別ピーク値の最大値と最小値とを特定し、その差を求めることにより、歯付回転体の偏心度を測定することができる。
【００１３】
そして、必要に応じ、上記回転手段を、上記歯付回転体の孔が挿通され該歯付回転体を回転可能に支持する固定軸部材と、該固定軸部材に支持された歯付回転体の歯に当接し走行されて該歯付回転体を回転させる可撓性のエンドレスベルトと、該エンドレスベルトが掛け渡される複数のプーリと、少なくともいずれか１つのプーリを回転駆動するモータとを備えた構成としている。これにより、歯付回転体を回転させるときは、固定軸部材に歯付回転体の孔を挿通させる。そして、エンドレスベルトを歯付回転体の歯に当接させて、モータを駆動させ、少なくともいずれか１つのプーリを回転駆動させる。このプーリの回転によりエンドレスベルトが走行させられる。エンドレスベルトは歯付回転体に当接しているので、エンドレスベルトの走行による動力が、摩擦抵抗によって歯付回転体に伝動するようになる。これによって、歯付回転体は、孔中心軸を中心に回転させられるようになる。また、エンドレスベルトは可撓性なので、エンドレスベルトから歯へ動力を確実に伝動することができる。
【００１４】
また、必要に応じ、上記複数のプーリのうち隣り合う一対のプーリを、上記エンドレスベルトの上記歯付回転体の歯と当接する当接部の前後に設け、該一対のプーリをその間隔を拡開可能に夫々揺動可能な一対の支持アームに支持し、該一対のプーリを互いに近接方向に付勢するスプリングを設けた構成としている。一対の支持アームが一対のプーリを拡開可能に夫々揺動するので、歯付回転体の大きさに対応して一対のプーリ間が拡開するようになる。これにより、エンドレスベルトの当接部の長さが可変可能になるので、どのような大きさの歯付回転体に対しても対応できるとともに、エンドレスベルトの当接部の張力を適正な強さとすることができ、歯付回転体の回転を確実に行なうことができる。
【００１５】
更に、必要に応じ、上記検出処理手段を、上記光源と歯の外周との距離を計測して各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出する個別ピーク値検出手段と、該個別ピーク値検出手段によって検出された各個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める算出手段とを備えた構成としている。これにより、歯付回転体の偏心度を求める場合は、光源により発せられる光を検出に係る歯に照射させ、この歯から反射された光を受光することにより、光源と検出に係る歯の外周との距離を計測する。個別ピーク値検出手段により、計測された計測値のうち最も計測値の小さい値が検出され、検出にかかる歯の個別ピーク値が検出される。この個別ピーク値検出手段は、全ての歯において行なわれ、全ての歯の個別ピーク値が検出される。次に、算出手段により、個別ピーク値検出手段によって検出された全ての歯の個別ピーク値が比較され、全ての個別ピーク値から最大値と最小値とが検出される。検出された最大値と最小値との差を演算することにより、歯付回転体の偏心度が求められる。
【００１６】
更にまた、必要に応じ、上記個別ピーク値検出手段を、上記光源と上記計測に係る歯の外周との距離の計測値のうち最小の値を一時的に記憶する個別ピーク値メモリと、該個別ピーク値メモリ内に記憶されている最小の値よりも小さな値の計測値を計測したとき当該小さな値の計測値を該個別ピーク値メモリに更新して記憶させる更新手段と、上記個別ピーク値メモリに記憶された最小の値より所定長さ分大きな値を計測したとき当該最小の値を個別ピーク値として特定する個別ピーク値特定手段と、該個別ピーク値特定手段で特定された個別ピーク値を計測される歯の順に上記算出手段に送出するデータ送出手段とを備えた構成としている。
上記の方法で計測された光源と計測に係る歯の外周との距離の計測値は、個別ピーク値メモリに順次入力されて記憶される。このとき、更新手段により、個別ピーク値メモリに記憶されている計測値と、入力された計測値とを比較して、入力された計測値の方が小さな値であるときは、入力された計測値を既に記憶されている計測値に対して上書きして更新する。これにより、個別ピーク値メモリには、常に最小の値が記憶されるので、個別ピーク値を確実に検出することができる。
そして、個別ピーク値特定手段により、個別ピーク値メモリに記憶されている計測値より所定長さ分大きな値が入力されたとき、その時点で個別ピーク値メモリに記憶されている計測値を個別ピーク値として特定する。所定長さ分大きな値とは、計測の終点となる値であり、次の検出に係る歯を測定するときの始点となる値である。始点及び終点を定めることにより、計測に係る一つの歯の特定が容易になるとともに、確実に検出に係る歯の個別ピーク値を検出することができる。
そして、データ送出手段により、個別ピーク値特定手段で特定された個別ピーク値を計測される歯の順に算出手段に送出する。個別ピーク値を算出手段に送信した後、個別ピーク値メモリ内は計測値が記憶されていない状態にクリアされる。これにより、検出に係る歯の計測値のみが個別ピーク値メモリ内に記憶されるようになるので、確実に個別ピーク値を検出することができる。
【００１７】
そしてまた、必要に応じ、上記算出手段を、上記データ送出手段によって送出された個別ピーク値のうち他と比較して小さい方を格納する第一メモリと、上記データ送出手段によって送出された個別ピーク値のうち他と比較して大きい方を格納する第二メモリと、上記第一メモリ及び第二メモリに先に格納された個別ピーク値と上記データ送出手段から新たに送出された個別ピーク値とを比較して当該新たに送出された個別ピーク値が上記第一メモリに格納されている値より小さいとき若しくは上記第二メモリに格納されている値より大きいときは対応する第一メモリ若しくは第二メモリにおいて当該新たに送出された個別ピーク値に更新して格納する更新手段と、上記第一メモリに格納されている個別ピーク値と上記第二メモリに格納されている個別ピーク値との差を演算する演算手段とを備えた構成としている。
【００１８】
データ送出手段によって送出された個別ピーク値は、第一メモリ及び第二メモリの２つのメモリに夫々格納される。個別ピーク値は、歯付回転体の歯の数だけ検出され、計測される歯の順に第一メモリ及び第二メモリに夫々順次入力される。
そして、第一メモリにおいては、更新手段により、第一メモリに格納されている個別ピーク値と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値とを比較して、新たに入力された個別ピーク値が小さい値であるときは、その値を既に格納されている個別ピーク値に対して上書きして更新する。また、第二メモリにおいては、更新手段により、第二メモリに格納されている個別ピーク値と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値とを比較して、新たに入力された個別ピーク値が大きい値であるときは、その値を既に格納されている個別ピーク値に対して上書きして更新する。これにより、第一メモリ内には、常に個別ピーク値のうち最も小さい値が格納され、第二メモリ内には、常に個別ピーク値のうち最も大きい値が格納されるようになるので、全ての個別ピーク値のうちの最大値と最小値とが確実に検出されるようになる。
そして、演算手段により、第一メモリに格納されている個別ピーク値と、第二メモリに格納されている個別ピーク値との差を演算する。これにより、歯付回転体の偏心度が求められる。この偏心度は、孔中心軸を中心とした歯付回転体の歯先までの半径の最大値と最小値との差であるので、基本中心軸に対する孔中心軸のズレを示す偏心量の２倍の値となる。即ち、求められた偏心度の１／２が偏心量となるので、この値を基に、歯付回転体の良否を判断することができる。
【００１９】
また、必要に応じ、上記回転手段と上記光照受手段とをこれらの相対位置が可変になるように近接離間移動可能にし、該回転手段と該光照受手段とを近接離間移動させる移動機構を備えた構成としている。これにより、歯付回転体の大きさに対応して、回転手段と光照受手段とを適正位置に位置決めすることができる。
【００２０】
更に、必要に応じ、上記移動機構を、上記回転手段と上記光照受手段との近接離間方向に沿って走行可能に一対のプーリ間に掛け渡され、互いに走行方向を逆にする一方側ベルト部及び他方側ベルト部を構成するエンドレスのベルトを備え、上記回転手段側を上記ベルトの一方側ベルト部に連結し、上記光照受手段側を他方側ベルト部に連結し、該ベルトを走行させる駆動部を備えた構成としている。これにより、回転手段と光照受手段とを位置決めするときは、駆動部を駆動させ、エンドレスのベルトを走行させる。回転手段と光照受手段とは、ベルトの一方側と他方側とに夫々連結されているので、一対のプーリ間をベルトの走行方向に沿って移動して近接離間させられるようになる。このことから、歯付回転体の大きさを変えても、光照受手段と歯付回転体との距離が一定となり、そのため、光の照射距離が一定となる。また、光照受手段と歯付回転体とが衝突することを防止できる。更に、例えば、光照受手段をレーザ変位計で構成した場合、レーザ変位計は測定範囲が設定されており、レーザ変位計によって測定範囲は異なるが、光の照射距離を一定とすることにより、どのようなレーザ変位計を用いても歯付回転体の偏心度を測定することができる。即ち、どのような大きさの歯付回転体であっても歯付回転体と光照受手段との距離が一定になるように構成したことにより、光照受手段及び検出処理手段を調整することなく、同じ設定で測定を行なうことができる。
【００２１】
更にまた、必要に応じ、上記検出処理手段によって検出された最大値と最小値との差を表示する表示手段を設けた構成としている。これにより、求められた歯付回転体の偏心度が表示されるので、表示された値が許容範囲内か否かを作業者が判断することができる。
【００２２】
そして、また、必要に応じ、上記検出処理手段によって検出された最大値と最小値との差の値が予め定めた設定値を超えたとき設定範囲外であることを知らせる警告手段を設けた構成としている。警告手段としては、例えば、点灯するランプ、鳴動するアラーム等が挙げられる。警告手段をランプで構成した場合、許容範囲を予め設定しておくと、求められた歯付回転体の偏心度が設定範囲外であるときランプが点灯する。これにより、作業者が設定範囲か否かを一目で判断できるようになるため、作業効率が向上する。また、警告手段をアラームで構成した場合、許容範囲を予め設定しておくと、求められた歯付回転体の偏心度が設定範囲外であるときアラームが鳴る。音により作業者が設定範囲か否かを判断できるようになるため、作業効率が向上する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置によれば、歯付回転体を、孔中心軸を中心に回転させ、光源から発せられる光を計測する歯の歯先に向けて照射する。この光によって、光源と歯の外周との距離を計測する。この場合、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して計測を行なうことができるので、手作業のダイヤルゲージを用いた測定方法と比較して、測定精度を向上させることができる。また、レーザ光測定の場合、どのような大きさの歯付回転体であっても、測定精度を損なうことがない。更に、一度セッティングをするだけで良く、従来のように逐一セッティングをし直さなくても良いので、測定作業を容易にすることができる。更にまた、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して、光の照射及び反射光の受光による同様の測定を行なうことができるので、それだけ、測定時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置を説明する。本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定方法は、本発明の歯付回転体の偏心度測定装置によって実現されるので、本発明の歯付回転体の偏心度測定装置の作用において説明する。
【００２５】
図１乃至図１３には、本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置Ｓを示している。本装置Ｓは、回転手段１０と、光照受手段２０と、検出処理手段３０と、表示手段６０と、警告手段７０と、移動機構８０とを備えてなる。
本実施の形態において、偏心度を測定する歯付回転体１は、図２に示すように、外周２に基本中心軸Ｐを中心にして複数の歯３を加工し、基本中心軸Ｐが中心となるように孔４を加工してなる円形に形成された歯付プーリである。この歯付回転体１の基本中心軸Ｐに対する孔４の孔中心軸Ｑの偏心度を測定するものである。
【００２６】
回転手段は、図１，図３乃至図５及び図７乃至図１０に示すように、歯付回転体１を孔中心軸Ｑを中心に回転させるもので、歯付回転体１の孔４が挿通され歯付回転体１を回転可能に支持する固定軸部材１１と、この固定軸部材１１に支持された歯付回転体１の歯３に当接し走行されて歯付回転体１を回転させる可撓性のエンドレスベルト１２と、エンドレスベルト１２が掛け渡される複数のプーリ１３と、少なくともいずれか１つのプーリ１３を回転駆動するモータ１４とを備えてなる。また、固定軸部材１１以外の回転手段１０は、垂直に上下動する回転手段積載台１５に載置されている。
【００２７】
固定軸部材１１は、図１，図３乃至図５及び図７乃至図９に示すように、不動に設置された設置台１６に設けられ、三方向に設けられた三爪チャック１７によって軸垂直に固定されている。
プーリ１３は、図１，図３乃至図５，図７及び図１０に示すように、エンドレスベルト１２の歯付回転体１の歯３と当接する当接部１８の前後に設けられる一対の従動プーリ１３ａと、モータ１４によって回転駆動させられる１つの駆動プーリ１３ｂとの３つ設けられている。従動プーリ１３ａは、一対の従動プーリ１３ａの間隔を拡開可能に夫々揺動可能な一対の支持アーム１９に支持され、軸間には、一対の従動プーリ１３ａを互いに近接方向に付勢するスプリング１９ａが設けられている。この支持アーム１９には、一対の従動プーリ１３ａの衝突を防止するストッパ１９ｂが設けられている。
【００２８】
光照受手段２０は、図１，図３，図４，図６及び図７に示すように、回転手段１０によって回転させられる歯付回転体１の直径方向外側に設けられ歯に向けて光としてのレーザ光を照射する光源２１と、歯３からの反射光を受光する受光部２２とを備えてなる。受光部２２で受光したレーザ光の変位によって光源２１と歯３の外周との距離を計測している。実施の形態では、レーザ変位計を用いて構成している。この光照受手段２０は、回転手段１０との相対位置が可変になるように近接離間移動可能に設けられている。また、この光照受手段２０は、垂直に上下動する光照受手段積載台２３に載置されている。
【００２９】
検出処理手段３０は、図１１乃至図１３に示すように、光照受手段２０によって光源２１と歯３の外周との距離を計測して各歯３毎の距離の最短値である個別ピーク値３１を検出する個別ピーク値検出手段４０と、検出された全ての歯３の個別ピーク値３１のうちの最大値と最小値との差を求める算出手段５０とを備えてなる。この検出処理手段３０は、制御部３４によって作動させられる。
【００３０】
個別ピーク値検出手段４０は、図１１乃至図１３に示すように、個別ピーク値メモリ４１と、更新手段４２と、個別ピーク値特定手段４３と、データ送出手段４４とを備えてなる。
個別ピーク値メモリ４１は、図１１及び図１２に示すように、制御部３４内に設けられ、光源２１と計測に係る歯３の外周との距離の計測値が入力される。入力された計測値を一時的に記憶し、順次入力されてくる計測値のうち最小の値を記憶する。また、この個別ピーク値メモリ４１は、１つの歯３の測定が終了したとき、メモリ４１内は計測値が記憶されていない状態にクリアされる。
更新手段４２は、図１１及び図１２に示すように、個別ピーク値メモリ４１内に記憶されている最小の値よりも小さな値の計測値を計測したとき、入力される小さな値の計測値を、既に記憶されている最小の値に対して上書きして更新し、個別ピーク値メモリ４１に記憶させる。
【００３１】
個別ピーク値特定手段４３は、図１１乃至図１３に示すように、個別ピーク値メモリ４１に記憶された最小の値より所定長さ分大きな値を計測したとき、最小の値を個別ピーク値３１として特定する。所定長さ分大きな値とは、計測の終点Ｅとなる値であり、次の検出に係る歯３を計測するときの始点Ｂとなる値である。実施の形態では、所定長さを０．３ｍｍとしている。計測の終点Ｅとなる値を計測したとき、計測終了を知らせるタイミング信号が発せられる。このタイミング信号が発信している状態では計測は行なわれない。次に終点Ｅと同じ値が計測されたとき、タイミング信号は発信されなくなり、新たに検出に係る歯３を計測する始点Ｂとする。
データ送出手段４４は、図１１及び図１２に示すように、個別ピーク値特定手段４３で特定された個別ピーク値３１を、計測される歯の順に算出手段５０に送出する。個別ピーク値３１を送出した後、メモリ内４１は計測値が記憶されていない状態にクリアされる。
【００３２】
算出手段５０は、図１１及び図１２に示すように、第一メモリ５１と、第二メモリ５２と、更新手段５３と、演算手段５４とを備えてなる。
第一メモリ５１は、図１１及び図１２に示すように、制御部３４内に設けられ、データ送出手段４４によって送出された個別ピーク値３１のうち、他と比較して小さい方を格納する。
第二メモリ５２は、図１１及び図１２に示すように、制御部３４内に設けられ、データ送出手段４４によって送出された個別ピーク値３１のうち、他と比較して大きい方を格納する。
【００３３】
更新手段５３は、図１１及び図１２に示すように、第一メモリ５１において、先に格納された個別ピーク値３１と、データ送出手段４４から新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して、新たに送出された個別ピーク値３１が既に格納されている値より小さいときは、第一メモリ５１内を、新たに送出された個別ピーク値３１に更新して格納する。また、第二メモリ５２において、先に格納された個別ピーク値３１と、データ送出手段４４から新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して、新たに送出された個別ピーク値３１が既に格納されている値より大きいときは、第二メモリ５２内を、新たに送出された個別ピーク値３１に更新して格納する。
演算手段５４は、図１１及び図１２に示すように、第一メモリ５１に格納されている個別ピーク値３１と第二メモリ５２に格納されている個別ピーク値３１との差を演算して求める。歯付回転体１が一周したとき、作業者が測定終了釦５５を押釦し、全ての歯３の測定が終了したことを知らせる信号を発信させる。この信号を検知すると、演算を開始する。
【００３４】
表示手段６０は、図１，図１１及び図１２に示すように、検出処理手段３０によって検出された最大値と最小値との差を表示するもので、制御部３４に設けられた表示部６１に表示する。
【００３５】
警告手段７０は、図１１及び図１２に示すように、検出処理手段３０によって検出された最大値と最小値との差の値が予め定めた設定値を超えたとき、設定範囲外であることを知らせるもので、ランプで構成され、制御部３４に設けられている。実施の形態では、設定値を０．１３ｍｍとしている。
【００３６】
移動機構８０は、図１及び図３乃至図７に示すように、回転手段１０と光照受手段２０とを近接離間移動させるもので、エンドレスのベルト８１と、一対のプーリ８２と、連結部材８３と、スライダ８４と、駆動部８５とを備えてなる。
【００３７】
ベルト８１は、図１，図３，図４及び図７に示すように、回転手段１０と光照受手段２０との近接離間方向に沿って走行可能に一対のプーリ８２間に掛け渡され、互いに走行方向を逆にする一方側ベルト部８１ａ及び他方側ベルト８１ｂ部を構成している。一方側ベルト部８１ａには、回転手段１０側が連結され、他方側ベルト部８１ｂには、光照受手段２０側が連結されている。このベルト８１の内側には、等間隔に歯８１ｃが形成されている。
プーリ８２は、図１，図３，図４及び図７に示すように、一対設けられ、夫々円形に形成されている。このプーリの外周には、ベルト８１の歯８１ｃと噛合する歯８２ａが形成されている。また、１つのプーリ８２には、その中心部に孔８６が形成されている。
【００３８】
連結部材８３は、図１及び図３に示すように、ベルト８１に、回転手段１０及び光照受手段２０を連結させるもので、板状に形成されている。この連結部材８３は一対用いられ、ベルト８１を挾持して互いがネジ８７で固定されている。また、連結部材８３は、２組用いられ、連結部材の一側部８８は、回転手段１０及び光照受手段２０に夫々固定されている。
スライダ８４は、図１及び図３乃至図７に示すように、回転手段１０及び光照受手段２０を移動可能に固定するもので、基台８９に設けられている。このスライダ８４は、ベルト８１の走行方向に沿って延びて設けられ、回転手段１０側に設けられる一方側スライダ８４ａと、光照受手段２０側に設けられる他方側スライダ８４ｂとの２つ設けられている。
【００３９】
駆動部８５は、図１及び図３に示すように、ベルト８１を走行させるもので、ハンドル９１と、棒状体９２とを備えてなる。
ハンドル９１は、図１及び図３に示すように、一方向に回転させると、回転手段１０と光照受手段２０とを近接させ、他方向に回転させると、回転手段１０と光照受手段２０とを離間させる。
棒状体９２は、図１及び図３に示すように、ハンドル９１と中心部に孔８６が形成されたプーリ８２とを接続するもので、一端９２ａがプーリ８２の孔８６に嵌合され、他端９２ｂがハンドル９１に固定されている。
【００４０】
従って、この実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置Ｓを用いて、歯付回転体１の偏心度を測定するときは、以下のようにする。
先ず、回転手段１０と光照受手段２０とを、少なくとも測定する歯付回転体１の大きさ以上の距離を保って離間させた状態で、測定する歯付回転体１を固定軸部材１１に取付ける。固定軸部材１１を三爪チャック１７によって設置台１６に対して軸垂直に固定し、歯付回転体１に形成された孔４に固定軸部材１１を挿通させる。
【００４１】
次に、移動機構８０により回転手段１０と光照受手段２０とを近接移動させる。詳しくは、ハンドル９１を一方向に回転させる。これにより、ハンドル９１に固定されている棒状体９２がハンドル９１と同方向に回転させられる。棒状体９２の一端９２ａは、一対のプーリ８２の１つに設けられた孔８６に嵌合されているので、このプーリ８２は、ハンドル９１及び棒状体９２と同方向に回転させられる。プーリ８２に形成された歯８２ａと、ベルト８１の歯８１ｃは噛合しているので、プーリ８２の回転に伴って、ベルト８１は回転手段１０と光照受手段２０との近接方向に走行させられる。即ち、ベルト８１に連結部材８３によって連結された回転手段１０と光照受手段２０とは、スライダ８４上を移動して近接移動させられる。
【００４２】
そして、ハンドル９１を、回転手段１０を構成するエンドレスベルト１２が、歯付回転体１の歯３と当接するまで回転させる。歯付回転体１は不動に設置された設置台１６に回転可能に固定されており、回転手段１０と光照受手段２０とは相対移動するので、どのような大きさの歯付回転体１に対しても、光照受手段２０と歯付回転体１との距離が一定となり、そのため、光の照射距離が一定となる。実施の形態では、光の照射距離を８５ｍｍとしている。これにより、回転手段１０と光照受手段２０とを適正位置に位置決めでき、光照受手段２０と歯付回転体１とが衝突することを防止できる。また、例えば、光照受手段２０をレーザ変位計で構成した場合、レーザ変位計は測定範囲が設定されており、レーザ変位計によって測定範囲は異なるが、光の照射距離を一定とすることにより、どのようなレーザ変位計を用いても歯付回転体１の偏心度を測定することができる。更に、光の照射距離を一定とすることにより、測定する歯付回転体１の大きさを変えても、光照受手段２０及び検出処理手段３０の設定を変更する必要がなく、そのため、測定作業を容易にすることができる。
【００４３】
また、回転手段１０を歯付回転体１の歯３と当接させると、歯付回転体１の大きさに対応して、エンドレスベルト１２の歯付回転体１と当接する当接部１８の長さが可変する。詳しくは、移動機構８０により歯付回転体１の歯３に当接された回転手段１０は、その押圧力により一対の従動プーリ１３ａが拡開される。これにより、歯付回転体１の大きさに対応してエンドレスベルト１２の当接部１８の長さが可変する。一対の従動プーリ１３ａ間を拡開させて当接部１８の長さを可変させることにより、どのような大きさの歯付回転体１に対しても対応できるとともに、エンドレスベルト１２の当接部１８の張力が適正な強さとなり、歯付回転体１が回転させられる際に生じる振動を吸収するので、光源２１と歯付回転体１の歯３との距離を正確に測定することができる。また、エンドレスベルト１２は可撓性であり、回転手段１０の押圧力によっても光の照射距離は微小変動する。光の照射距離の許容範囲は、所定距離の１５ｍｍ前後が望ましい。エンドレスベルト１２の当接部１８の長さを可変可能にすることにより、光の照射距離を許容範囲内にすることができるので、光源２１と歯付回転体１の歯３との距離を正確に測定することができる。
【００４４】
そして、歯付回転体１を先ず、手動で回転させ、何れか１つの歯３に光源２１からレーザ光を照射する。詳しくは、光照受手段２０に設けられた光源２１から、歯付回転体１の最初に測定する何れか１つの歯３に向けてレーザ光を照射させる。このとき、レーザ光が測定に係る歯３の歯先３ａに照射されるように、手動で歯付回転体１を僅かに回転させて調整するとともに、回転手段積載台１５及び光照受手段積載台２３を上下動させて調整する。また、レーザ光が照射されている歯３に、例えば、マジック等で印を付け、測定開始場所を明確にする。光源２１から照射されたレーザ光は、歯３によって反射され、この反射光を受光部２２が受光することにより、光源２１と歯付回転体１の歯３の外周との距離が計測される。
【００４５】
この状態で、回転手段１０により、歯付回転体１を回転させる。詳しくは、図示外の測定開始釦を押釦してモータ１４を駆動させ、駆動プーリ１３ｂを回転させる。この駆動プーリ１３ｂの回転により、エンドレスベルト１２が走行させられる。エンドレスベルト１２は歯付回転体１に当接しているので、エンドレスベルト１２の走行による動力が、摩擦抵抗によって歯付回転体１に伝動するようになる。これによって、歯付回転体１は、孔中心軸Ｑを中心に回転させられるようになる。
【００４６】
歯付回転体１を回転させながら、光源２１と歯３の外周との距離を計測していく。計測された計測値は、制御部３４によって処理され、歯付回転体１の偏心度が求められる。詳しくは、図１２に示すように、歯付回転体１を回転させると、光源２１から発せられるレーザ光によって、光源２１と歯３の外周との距離が計測される（Ｓ−１）。
【００４７】
計測された計測値は、個別ピーク値メモリ４１に入力されて、一時的に記憶される（Ｓ−２）。検出に係る歯３を順次計測していくので、個別ピーク値メモリ４１には、計測された計測値が順次入力される。このとき、更新手段４２により、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値と、入力された計測値とを比較して（Ｓ−３）、入力された計測値の方が小さな値であるときは（Ｓ−３ＹＥＳ）、入力された計測値を既に記憶されている計測値に対して上書きして更新する（Ｓ−４）。また、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値と、入力された計測値とを比較して（Ｓ−３）、入力された計測値の方が大きな値であるときは（Ｓ−３ＮＯ）、入力された計測値は更新されず削除される。これにより、個別ピーク値メモリ４１には、常に最小の値が記憶されるので、個別ピーク値３１を確実に検出することができる。
【００４８】
そして、個別ピーク値特定手段４３により、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値より所定長さ分大きな値が入力されたとき（Ｓ−５ＹＥＳ）、その時点で個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値を個別ピーク値３１として特定する（Ｓ−６）。尚、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値より大きな値が入力されても、その値が所定長さに満たないときは（Ｓ−５ＮＯ）、所定長さ分大きな値が入力されるまで継続して計測を行なう。実施の形態では、所定長さを０．３ｍｍとしているので、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値よりも０．３ｍｍ大きな値が入力されると、その時点での計測値を個別ピーク値３１として特定する。このとき、図１３に示すように、１つの歯３の計測終了を知らせるタイミング信号が発せられる。このタイミング信号が発信している状態では計測は行なわれない。これにより、計測に係る歯を計測するときの始点Ｂ及び終点Ｅが定められるので、計測に係る１つの歯３の特定が容易になるとともに、確実に検出に係る歯３の個別ピーク値３１を検出することができる。
【００４９】
そして、データ送出手段４４により、個別ピーク値特定手段４３で特定された個別ピーク値３１を計測される歯３の順に第一メモリ５１及び第二メモリ５２に夫々送出する（Ｓ−７）。個別ピーク値３１を第一メモリ５１及び第二メモリ５２に送信した後、個別ピーク値メモリ４１内は計測値が記憶されていない状態にクリアされる（Ｓ−８）。これにより、検出に係る歯３の計測値のみが個別ピーク値メモリ４１内に記憶されるようになるので、確実に個別ピーク値３１を検出することができる。
【００５０】
このように、１つの歯３の測定が終了したら、次に測定する回転前位の歯３を計測する（Ｓ−１）。このとき、図１３に示すように、光は、回転後位の歯３の計測の終点Ｅとなったところより歯３の歯元３ｂに向けて照射されていく。このときは、タイミング信号が発信している状態なので、計測は行なわれない。そして、歯元３ｂから歯先３ａに向かって光が照射されていき、回転後位の歯３で特定された個別ピーク値３１より０．３ｍｍ大きい値、即ち、回転後位の歯３の計測の終点Ｅとなった値と同じ値を検出したとき、タイミング信号は発信されなくなり、新たに検出に係る歯３を計測する始点Ｂとする。
そして、上記と同様に検出に係る歯３の計測を行ない、個別ピーク値３１を特定して、第一メモリ５１及び第二メモリ５２に夫々送出する。これを繰り返して、全ての歯３に対して計測を行なう。
【００５１】
このように測定を行なうと、歯先３ａから歯元３ｂまたは歯元３ｂから歯先３ａに至るまで光を照射させることができ、そのため、歯付回転体１を一周させるだけで全ての歯３に対して同様の計測を行なうことができる。即ち、一度セッティングをするだけで全ての歯３を計測することができ、従来のように逐一セッティングをし直さなくても良いので、測定作業を容易にすることができる。また、歯付回転体１を一周させるだけで全ての歯３に対して同様の測定を行なうことができるので、それだけ、測定時間を大幅に短縮することができる。
【００５２】
そして、データ送出手段４４によって送出された個別ピーク値３１は、第一メモリ５１及び第二メモリ５２の２つのメモリに夫々格納され（Ｓ−９，Ｓ−１０）、計測された歯３の順に第一メモリ５１及び第二メモリ５２に夫々順次入力される。
ここで、第一メモリ５１においては、更新手段５３により、第一メモリ５１に格納されている個別ピーク値３１と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して（Ｓ−１１）、新たに入力された個別ピーク値３１が小さい値であるときは（Ｓ−１１ＹＥＳ）、その値を既に格納されている個別ピーク値３１に対して上書きして更新する（Ｓ−１２）。また、第一メモリ５１に格納されている個別ピーク値３１と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して（Ｓ−１１）、新たに入力された個別ピーク値３１が大きい値であるときは（Ｓ−１１ＮＯ）、入力された個別ピーク値３１は更新されず削除される。
また、第二メモリ５２においては、更新手段５３により、第二メモリ５２に格納されている個別ピーク値３１と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して（Ｓ−１３）、新たに入力された個別ピーク値３１が大きい値であるときは（Ｓ−１３ＹＥＳ）、その値を既に格納されている個別ピーク値３１に対して上書きして更新する（Ｓ−１４）。また、第二メモリ５２に格納されている個別ピーク値３１と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して（Ｓ−１３）、新たに入力された個別ピーク値３１が小さい値であるときは（Ｓ−１３ＮＯ）、入力された個別ピーク値３１は更新されず削除される。
【００５３】
これにより、第一メモリ５１内には、常に個別ピーク値３１のうち最も小さい値が格納され、第二メモリ５２内には、常に個別ピーク値３１のうち最も大きい値が格納されるようになるので、全ての個別ピーク値３１のうちの最大値と最小値とが確実に検出されるようになる。
【００５４】
そして、歯付回転体１が一周したとき、作業者が測定終了釦５５を押釦し、全ての歯３の計測が終了したことを知らせる信号を発信させる。作業者は、セッティング時に付けた測定開始の印の付いた歯３に、再び光が照射されたか否かを目視で確認し、歯付回転体１が一周したか否かを判断する。尚、二周以上回転させた場合でも、個別ピーク値３１の最大値及び最小値は変化しないので、歯付回転体１の回転数は必ずしも一周に限定されず、歯付回転体１を少なくとも一周回転させれば良い。
【００５５】
測定終了釦５５からの信号を検知すると（Ｓ−１５）、演算手段５４により、演算を行なう（Ｓ−１６）。第一メモリ５１に格納されている個別ピーク値３１と、第二メモリ５２に格納されている個別ピーク値３１との差を演算する。これにより、歯付回転体１の偏心度が求められる。
【００５６】
そして、演算手段５４により演算された値は、表示手段６０により、制御部３４に設けられた表示部６１に表示される（Ｓ−１７）。求められた歯付回転体１の偏心度が表示されるので、表示された値が許容範囲内か否かを作業者が判断することができる。
【００５７】
また、演算手段５４により演算された値が、予め定めた設定値を超えていたときは（Ｓ−１８ＮＯ）、警告手段７０によりランプが点灯する（Ｓ−１９）。これにより、作業者が設定範囲か否かを一目で判断できるようになるため、作業効率が向上する。この警告手段７０を機能させるためには、予め設定値を制御部３４に入力しておく必要がある。実施の形態では、設定値を０．１３ｍｍとしている。
【００５８】
このようにして、歯付回転体１の偏心度が求められる。この偏心度は、孔中心軸Ｑを中心とした歯付回転体１の歯先３ａまでの半径の最大値と最小値との差であるので、基本中心軸Ｐに対する孔中心軸Ｑのズレを示す偏心量の２倍の値となる。即ち、求められた偏心度の１／２が偏心量となるので、この値を基に、歯付回転体１の良否を判断することができる。
【００５９】
そして、歯付回転体１の測定が終了したら、移動機構８０により、回転手段１０と光照受手段２０とを離間移動させ、歯付回転体１を次に測定する歯付回転体１に交換して、上記と同様に測定を行なう。このとき、歯付回転体１の孔４の大きさが異なる歯付回転体１を測定するときは、固定軸部材１１を、歯付回転体１の孔４の大きさに対応したものに交換することで、上記と同様の測定を行なうことができる。
【００６０】
尚、上記実施の形態において、回転手段１０をプーリ１３を３つ用いて構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、幾つ用いても良く、適宜変更して差支えない。
また、上記実施の形態において、光照受手段２０をレーザ変位計で構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、どのような装置でも良く、適宜変更して差支えない。
更に、上記実施の形態において、移動機構８０に係る光の照射距離を８５ｍｍとしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、何ｍｍでも良く、適宜変更して差支えない。
更にまた、上記実施の形態において、個別ピーク値特定手段４３に係る所定長さを０．３ｍｍとしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、何ｍｍでも良く、適宜変更して差支えない。
【００６１】
尚また、上記実施の形態において、偏心度の許容範囲の設定値を０．１３ｍｍとしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、何ｍｍでも良く、適宜変更して差支えない。
また、上記実施の形態において、個別ピーク値メモリ４１内に入力された値を更新して記憶させたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、入力された値を全て記憶し、その後、最小の値である個別ピーク値を特定しても良く、適宜変更して差支えない。
更に、上記実施の形態において、第一メモリ５１内に入力された値を更新して記憶させたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、入力された値を全て記憶し、その後、最小の値である最小値を特定しても良く、適宜変更して差支えない。
更にまた、上記実施の形態において、第二メモリ５２内に入力された値を更新して記憶させたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、入力された値を全て記憶し、その後、最大の値である最大値を特定しても良く、適宜変更して差支えない。
【００６２】
また、上記実施の形態において、セッティング時に手動で歯付回転体１を僅かに回転させて調整してレーザ光を測定に係る歯３の歯先３ａに照射させたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、レーザ光の照射調整を自動的に行なうようにしても良く、適宜変更して差支えない。
更に、上記実施の形態において、測定の終了を作業者が目視により歯付回転体１が一周したことを確認して測定終了釦５５を押釦することにより行なったが、必ずしもこれに限定されるものではなく、測定の終了を自動的に検知できるようにしても良く、適宜変更して差支えない。測定は、歯付回転体１を少なくとも一周させれば良いので、測定の終了を自動的に検知するためには、例えば、歯付回転体１の回転角を読み取るようにして歯付回転体１が一周以上したことを検知できるようにしたり、タイマー等を設けて歯付回転体１が一周以上する制限時間を定めるようにしても良い。
更にまた、本装置は、歯付回転体の歯数を数える歯数カウンタ機能を備えるようにしても良い。この場合、歯数は、タイミング信号の発信される回数と同じ数になるので、タイミング信号が発信される回数をカウントすることにより、歯付回転体の歯数を数えることができる。更に、本装置の原理は、歯数測定装置に応用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置Ｓによれば、偏心度を測定する被測定物として、例えば、歯付プーリや歯車等の歯付回転体１に限定されず、丸プーリやローラ等の外周が平滑な回転体にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る歯付回転体を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示すＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示すＣ−Ｃ断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る歯付回転体と固定軸部材とを示す一部拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る固定軸部材と三爪チャックとを示す一部拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る回転手段を示し、（Ａ）は平面図，（Ｂ）は支持アームの一部拡大斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る制御部を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る制御方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る個別ピーク値特定手段の方法を示す図である。
【図１４】従来の歯付回転体の偏心度測定装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｓ 歯付回転体の偏心度測定装置
Ｐ 基本中心軸
Ｑ 孔中心軸
Ｂ 始点
Ｅ 終点
１ 歯付回転体
２ 外周
３ 歯
３ａ 歯先
３ｂ 歯元
４ 孔
１０ 回転手段
１１ 固定軸部材
１２ エンドレスベルト
１３ プーリ
１３ａ 従動プーリ
１３ｂ 駆動プーリ
１４ モータ
１５ 回転手段積載台
１６ 設置台
１７ 三爪チャック
１８ 当接部
１９ 支持アーム
１９ａ スプリング
１９ｂ ストッパ
２０ 光照受手段
２１ 光源
２２ 受光部
２３ 光照受手段積載台
３０ 検出処理手段
３１ 個別ピーク値
３４ 制御部
４０ 個別ピーク値検出手段
４１ 個別ピーク値メモリ
４２ 更新手段
４３ 個別ピーク値特定手段
４４ データ送出手段
５０ 算出手段
５１ 第一メモリ
５２ 第二メモリ
５３ 更新手段
５４ 演算手段
５５ 測定終了釦
６０ 表示手段
６１ 表示部
７０ 警告手段
８０ 移動機構
８１ ベルト
８１ａ 一方側ベルト部
８１ｂ 他方側ベルト部
８１ｃ 歯
８２ プーリ
８２ａ 歯
８３ 連結部材
８４ スライダ
８４ａ 一方側スライダ
８４ｂ 他方側スライダ
８５ 駆動部
８６ 孔
８７ ネジ
８８ 一側部
８９ 基台
９１ ハンドル
９２ 棒状体
９２ａ 一端
９２ｂ 他端
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車や歯付プーリ等の歯付回転体の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、図１４に示すように、歯車や歯付プーリ等の歯付回転体１００においては、外周に基本中心軸Ｐを中心にして複数の歯１０１を加工し、基本中心軸Ｐが中心となるように孔１０２を加工することを行なう。孔１０２を後加工する場合、歯付回転体１００の基本中心軸Ｐに対する孔１０２の孔中心軸Ｑが偏心することがあり、そのため、基本中心軸Ｐと孔中心軸Ｑとの偏心度を測定し、歯付回転体１００の良否を判定している。
従来、このような歯付回転体１００の偏心度を測定する方法としては、例えば、歯付回転体１００を水平方向に軸を有する固定軸に回転可能に支持し、ダイヤルゲージを用いて、手作業で、例えば、９０°ずつ位相をずらして歯の接地面からの高さを計測し、その計測値の差をとって偏心度を測定していた。
また、従来、このような歯付回転体１００の偏心度を測定する方法及び装置として、例えば、特許文献１（特開平９−３０４０４３号公報）に記載されたものが知られている。
これは、図１４に示すように、計算機数値制御式歯車測定機を用いて歯付回転体１００の偏心度を測定するものである。先ず、歯付回転体１００を孔中心軸Ｑを中心に回転させるようにし、歯付回転体１００の歯溝に検出器１１０の測定子１１１を挿入し、測定子１１１の先端をピッチ円上にセットする。そして、歯付回転体１００を回転させ、設定された所定の圧力を差動トランス１１２で検知したら、歯付回転体１００の回転を停止させるとともに、そのときの回転角をロータリエンコーダ１１３で読み取る。１つの歯を測定したら、検出器１１０の測定子１１１を歯付回転体１００の歯溝から後退させ、歯付回転体１００を所定角度回転させて、次歯の歯溝の同一位置にセットし、上記と同様の方法で回転角を読み取る。このような手順を繰り返して全ての歯溝の測定を行なう。
【０００３】
ロータリエンコーダ１１３により読み取られた歯付回転体１００の回転角は、それぞれ計算機数値制御式歯車測定機が具備するパーソナルコンピュータに取り込まれて演算処理され、歯の偏心量が求められる。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０４０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来の歯付回転体の偏心度測定方法において、前者の方法では、逐一、手作業で、ダイヤルゲージにより各歯の高さを計測しているので、測定作業が煩雑になっており、測定に多くの時間を必要とし、測定効率が悪いという問題があった。また、測定時間を短縮するため、９０°ずつ位相をずらして歯の高さを測定しているので、全ての歯の高さを計測しておらず、それだけ、測定精度に劣るという問題もあった。
また、後者の歯付回転体の偏心度測定方法及び装置においては、歯付回転体の歯溝に検出器の測定子を挿入してセットしているため、検出に係る歯毎に検出器の測定子を歯付回転体の歯溝から後退させてセットし直さなければならず、セッティングが煩雑になり、この測定装置においても、測定作業が煩雑になっており、測定に多くの時間を必要とし、測定効率が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、一度セッティングするだけで全ての歯についての偏心度を測定できるようにし、測定精度を向上させるとともに、測定作業を容易にし、測定時間を大幅に短縮して、測定効率の向上を図った歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するため、本発明の歯付回転体の偏心度測定方法は、外周に基本中心軸を中心にして複数の歯を加工し、上記基本中心軸が中心となるように孔を加工してなる歯付回転体の上記基本中心軸に対する上記孔の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定方法において、上記歯付回転体を、上記孔中心軸を中心に回転させ、該回転する歯付回転体の直径方向外側に設けられた光源から歯に向けて光を照射するとともに歯からの反射光を受光して光源と歯の外周との距離を計測し、各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに上記検出された全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める構成としている。照射する光としては、レーザ光が望ましい。
【０００８】
これにより、歯付回転体の偏心度を測定するときは、歯付回転体を、孔中心軸を中心に回転させるようにセットし、光源から発せられる光を最初に測定する歯の歯先に向けて照射させる。この状態で歯付回転体を回転させると、各歯において、光源と歯の外周との距離を計測でき、そのため、個別ピーク値を確実に検出することができる。この場合、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して計測を行なうことができるので、手作業のダイヤルゲージを用いた測定方法と比較して、測定精度を向上させることができる。また、レーザ光測定の場合、どのような大きさの歯付回転体であっても、測定精度を損なうことがない。更に、一度セッティングをするだけで良く、従来のように逐一セッティングをし直さなくても良いので、測定作業を容易にすることができる。更にまた、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して、光の照射及び反射光の受光による同様の計測を行なうことができるので、それだけ、測定時間を大幅に短縮することができる。
【０００９】
このようにして、歯付回転体に加工された各歯は、光源から発せられる光によって光源と歯の外周との距離が計測され、各歯毎の個別ピーク値が検出される。そして、全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める。歯付回転体の基本中心軸と孔中心軸とが一致していると、各歯毎の個別ピーク値は略同じ値となるが、歯付回転体の基本中心軸と孔中心軸とがズレている場合は、各歯毎の個別ピーク値に差が出る。そのため、全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求めることにより、歯付回転体の偏心度を測定することができる。尚、ここでいう偏心度とは、孔中心軸を中心とした歯付回転体の歯先までの半径の最大値と最小値との差であるので、基本中心軸に対する孔中心軸のズレを示す偏心量の２倍の値となる。
【００１０】
そして、必要に応じ、上記各歯毎の個別ピーク値の検出は、検出に係る歯における歯先から所定長さ分回転後位側の歯元側に至る歯面の点を始点とし、当該検出に係る歯における歯先から所定長さ分回転前位側の歯元側に至る歯面の点を終点とし、当該始点から終点までの計測値から特定して行なう構成としている。回転する歯付回転体において、全ての歯を順次計測するので、検出に係る歯を特定しなければならないが、上記のように始点及び終点を定めることにより、検出に係る一つの歯の特定を容易に行なうことができるようになる。
【００１１】
また、上記目的を達成するため、本発明の歯付回転体の偏心度測定装置は、外周に基本中心軸を中心にして複数の歯を加工し、上記基本中心軸が中心となるように孔を加工してなる歯付回転体の上記基本中心軸に対する上記孔の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定装置において、上記歯付回転体を上記孔中心軸を中心に回転させる回転手段と、該回転手段によって回転させられる歯付回転体の直径方向外側に設けられ歯に向けて光を照射する光源及び歯からの反射光を受光する受光部を備えた光照受手段と、該光照受手段によって上記光源と歯の外周との距離を計測して各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに上記検出された全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める検出処理手段とを備えた構成としている。
【００１２】
これにより、歯付回転体の偏心度を測定するときは、先ず、歯付回転体を、孔中心軸を中心に回転させるようにセットする。次に、歯付回転体の直径方向外側に設けられた光源により光を最初に計測する歯に向けて照射させる。光源から照射された光は、歯によって反射される。この反射光を受光部が受光すると、計測値が検出される。そして、回転手段により歯付回転体を回転させると、光源と歯先との距離が計測されるようになる。計測された値は、検出処理手段によって処理され、個別ピーク値が検出される。一つの歯の計測が終了したら、次の歯を計測する。このとき、歯付回転体を回転させるだけで次の歯を計測することができるので、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して同様の計測を行なうことができる。このようにして、全ての歯に対して計測を行ない、全ての歯の個別ピーク値を検出する。この場合、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して計測を行なうことができるので、手作業のダイヤルゲージを用いた測定方法と比較して、測定精度を向上させることができる。また、一度セッティングをするだけで全ての歯を計測することができ、従来のように逐一セッティングをし直さなくても良いので、測定作業を容易にすることができる。更に、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して光の照射及び反射光の受光による同様の計測を行なうことができるので、それだけ、測定時間を大幅に短縮することができる。全ての歯の個別ピーク値を検出したら、各個別ピーク値の最大値と最小値とを特定し、その差を求めることにより、歯付回転体の偏心度を測定することができる。
【００１３】
そして、必要に応じ、上記回転手段を、上記歯付回転体の孔が挿通され該歯付回転体を回転可能に支持する固定軸部材と、該固定軸部材に支持された歯付回転体の歯に当接し走行されて該歯付回転体を回転させる可撓性のエンドレスベルトと、該エンドレスベルトが掛け渡される複数のプーリと、少なくともいずれか１つのプーリを回転駆動するモータとを備えた構成としている。これにより、歯付回転体を回転させるときは、固定軸部材に歯付回転体の孔を挿通させる。そして、エンドレスベルトを歯付回転体の歯に当接させて、モータを駆動させ、少なくともいずれか１つのプーリを回転駆動させる。このプーリの回転によりエンドレスベルトが走行させられる。エンドレスベルトは歯付回転体に当接しているので、エンドレスベルトの走行による動力が、摩擦抵抗によって歯付回転体に伝動するようになる。これによって、歯付回転体は、孔中心軸を中心に回転させられるようになる。また、エンドレスベルトは可撓性なので、エンドレスベルトから歯へ動力を確実に伝動することができる。
【００１４】
また、必要に応じ、上記複数のプーリのうち隣り合う一対のプーリを、上記エンドレスベルトの上記歯付回転体の歯と当接する当接部の前後に設け、該一対のプーリをその間隔を拡開可能に夫々揺動可能な一対の支持アームに支持し、該一対のプーリを互いに近接方向に付勢するスプリングを設けた構成としている。一対の支持アームが一対のプーリを拡開可能に夫々揺動するので、歯付回転体の大きさに対応して一対のプーリ間が拡開するようになる。これにより、エンドレスベルトの当接部の長さが可変可能になるので、どのような大きさの歯付回転体に対しても対応できるとともに、エンドレスベルトの当接部の張力を適正な強さとすることができ、歯付回転体の回転を確実に行なうことができる。
【００１５】
更に、必要に応じ、上記検出処理手段を、上記光源と歯の外周との距離を計測して各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出する個別ピーク値検出手段と、該個別ピーク値検出手段によって検出された各個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める算出手段とを備えた構成としている。これにより、歯付回転体の偏心度を求める場合は、光源により発せられる光を検出に係る歯に照射させ、この歯から反射された光を受光することにより、光源と検出に係る歯の外周との距離を計測する。個別ピーク値検出手段により、計測された計測値のうち最も計測値の小さい値が検出され、検出にかかる歯の個別ピーク値が検出される。この個別ピーク値検出手段は、全ての歯において行なわれ、全ての歯の個別ピーク値が検出される。次に、算出手段により、個別ピーク値検出手段によって検出された全ての歯の個別ピーク値が比較され、全ての個別ピーク値から最大値と最小値とが検出される。検出された最大値と最小値との差を演算することにより、歯付回転体の偏心度が求められる。
【００１６】
更にまた、必要に応じ、上記個別ピーク値検出手段を、上記光源と上記計測に係る歯の外周との距離の計測値のうち最小の値を一時的に記憶する個別ピーク値メモリと、該個別ピーク値メモリ内に記憶されている最小の値よりも小さな値の計測値を計測したとき当該小さな値の計測値を該個別ピーク値メモリに更新して記憶させる更新手段と、上記個別ピーク値メモリに記憶された最小の値より所定長さ分大きな値を計測したとき当該最小の値を個別ピーク値として特定する個別ピーク値特定手段と、該個別ピーク値特定手段で特定された個別ピーク値を計測される歯の順に上記算出手段に送出するデータ送出手段とを備えた構成としている。
上記の方法で計測された光源と計測に係る歯の外周との距離の計測値は、個別ピーク値メモリに順次入力されて記憶される。このとき、更新手段により、個別ピーク値メモリに記憶されている計測値と、入力された計測値とを比較して、入力された計測値の方が小さな値であるときは、入力された計測値を既に記憶されている計測値に対して上書きして更新する。これにより、個別ピーク値メモリには、常に最小の値が記憶されるので、個別ピーク値を確実に検出することができる。
そして、個別ピーク値特定手段により、個別ピーク値メモリに記憶されている計測値より所定長さ分大きな値が入力されたとき、その時点で個別ピーク値メモリに記憶されている計測値を個別ピーク値として特定する。所定長さ分大きな値とは、計測の終点となる値であり、次の検出に係る歯を測定するときの始点となる値である。始点及び終点を定めることにより、計測に係る一つの歯の特定が容易になるとともに、確実に検出に係る歯の個別ピーク値を検出することができる。
そして、データ送出手段により、個別ピーク値特定手段で特定された個別ピーク値を計測される歯の順に算出手段に送出する。個別ピーク値を算出手段に送信した後、個別ピーク値メモリ内は計測値が記憶されていない状態にクリアされる。これにより、検出に係る歯の計測値のみが個別ピーク値メモリ内に記憶されるようになるので、確実に個別ピーク値を検出することができる。
【００１７】
そしてまた、必要に応じ、上記算出手段を、上記データ送出手段によって送出された個別ピーク値のうち他と比較して小さい方を格納する第一メモリと、上記データ送出手段によって送出された個別ピーク値のうち他と比較して大きい方を格納する第二メモリと、上記第一メモリ及び第二メモリに先に格納された個別ピーク値と上記データ送出手段から新たに送出された個別ピーク値とを比較して当該新たに送出された個別ピーク値が上記第一メモリに格納されている値より小さいとき若しくは上記第二メモリに格納されている値より大きいときは対応する第一メモリ若しくは第二メモリにおいて当該新たに送出された個別ピーク値に更新して格納する更新手段と、上記第一メモリに格納されている個別ピーク値と上記第二メモリに格納されている個別ピーク値との差を演算する演算手段とを備えた構成としている。
【００１８】
データ送出手段によって送出された個別ピーク値は、第一メモリ及び第二メモリの２つのメモリに夫々格納される。個別ピーク値は、歯付回転体の歯の数だけ検出され、計測される歯の順に第一メモリ及び第二メモリに夫々順次入力される。
そして、第一メモリにおいては、更新手段により、第一メモリに格納されている個別ピーク値と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値とを比較して、新たに入力された個別ピーク値が小さい値であるときは、その値を既に格納されている個別ピーク値に対して上書きして更新する。また、第二メモリにおいては、更新手段により、第二メモリに格納されている個別ピーク値と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値とを比較して、新たに入力された個別ピーク値が大きい値であるときは、その値を既に格納されている個別ピーク値に対して上書きして更新する。これにより、第一メモリ内には、常に個別ピーク値のうち最も小さい値が格納され、第二メモリ内には、常に個別ピーク値のうち最も大きい値が格納されるようになるので、全ての個別ピーク値のうちの最大値と最小値とが確実に検出されるようになる。
そして、演算手段により、第一メモリに格納されている個別ピーク値と、第二メモリに格納されている個別ピーク値との差を演算する。これにより、歯付回転体の偏心度が求められる。この偏心度は、孔中心軸を中心とした歯付回転体の歯先までの半径の最大値と最小値との差であるので、基本中心軸に対する孔中心軸のズレを示す偏心量の２倍の値となる。即ち、求められた偏心度の１／２が偏心量となるので、この値を基に、歯付回転体の良否を判断することができる。
【００１９】
また、必要に応じ、上記回転手段と上記光照受手段とをこれらの相対位置が可変になるように近接離間移動可能にし、該回転手段と該光照受手段とを近接離間移動させる移動機構を備えた構成としている。これにより、歯付回転体の大きさに対応して、回転手段と光照受手段とを適正位置に位置決めすることができる。
【００２０】
更に、必要に応じ、上記移動機構を、上記回転手段と上記光照受手段との近接離間方向に沿って走行可能に一対のプーリ間に掛け渡され、互いに走行方向を逆にする一方側ベルト部及び他方側ベルト部を構成するエンドレスのベルトを備え、上記回転手段側を上記ベルトの一方側ベルト部に連結し、上記光照受手段側を他方側ベルト部に連結し、該ベルトを走行させる駆動部を備えた構成としている。これにより、回転手段と光照受手段とを位置決めするときは、駆動部を駆動させ、エンドレスのベルトを走行させる。回転手段と光照受手段とは、ベルトの一方側と他方側とに夫々連結されているので、一対のプーリ間をベルトの走行方向に沿って移動して近接離間させられるようになる。このことから、歯付回転体の大きさを変えても、光照受手段と歯付回転体との距離が一定となり、そのため、光の照射距離が一定となる。また、光照受手段と歯付回転体とが衝突することを防止できる。更に、例えば、光照受手段をレーザ変位計で構成した場合、レーザ変位計は測定範囲が設定されており、レーザ変位計によって測定範囲は異なるが、光の照射距離を一定とすることにより、どのようなレーザ変位計を用いても歯付回転体の偏心度を測定することができる。即ち、どのような大きさの歯付回転体であっても歯付回転体と光照受手段との距離が一定になるように構成したことにより、光照受手段及び検出処理手段を調整することなく、同じ設定で測定を行なうことができる。
【００２１】
更にまた、必要に応じ、上記検出処理手段によって検出された最大値と最小値との差を表示する表示手段を設けた構成としている。これにより、求められた歯付回転体の偏心度が表示されるので、表示された値が許容範囲内か否かを作業者が判断することができる。
【００２２】
そして、また、必要に応じ、上記検出処理手段によって検出された最大値と最小値との差の値が予め定めた設定値を超えたとき設定範囲外であることを知らせる警告手段を設けた構成としている。警告手段としては、例えば、点灯するランプ、鳴動するアラーム等が挙げられる。警告手段をランプで構成した場合、許容範囲を予め設定しておくと、求められた歯付回転体の偏心度が設定範囲外であるときランプが点灯する。これにより、作業者が設定範囲か否かを一目で判断できるようになるため、作業効率が向上する。また、警告手段をアラームで構成した場合、許容範囲を予め設定しておくと、求められた歯付回転体の偏心度が設定範囲外であるときアラームが鳴る。音により作業者が設定範囲か否かを判断できるようになるため、作業効率が向上する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置によれば、歯付回転体を、孔中心軸を中心に回転させ、光源から発せられる光を計測する歯の歯先に向けて照射する。この光によって、光源と歯の外周との距離を計測する。この場合、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して計測を行なうことができるので、手作業のダイヤルゲージを用いた測定方法と比較して、測定精度を向上させることができる。また、レーザ光測定の場合、どのような大きさの歯付回転体であっても、測定精度を損なうことがない。更に、一度セッティングをするだけで良く、従来のように逐一セッティングをし直さなくても良いので、測定作業を容易にすることができる。更にまた、歯付回転体を一周させるだけで全ての歯に対して、光の照射及び反射光の受光による同様の測定を行なうことができるので、それだけ、測定時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置を説明する。本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定方法は、本発明の歯付回転体の偏心度測定装置によって実現されるので、本発明の歯付回転体の偏心度測定装置の作用において説明する。
【００２５】
図１乃至図１３には、本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置Ｓを示している。本装置Ｓは、回転手段１０と、光照受手段２０と、検出処理手段３０と、表示手段６０と、警告手段７０と、移動機構８０とを備えてなる。
本実施の形態において、偏心度を測定する歯付回転体１は、図２に示すように、外周２に基本中心軸Ｐを中心にして複数の歯３を加工し、基本中心軸Ｐが中心となるように孔４を加工してなる円形に形成された歯付プーリである。この歯付回転体１の基本中心軸Ｐに対する孔４の孔中心軸Ｑの偏心度を測定するものである。
【００２６】
回転手段は、図１，図３乃至図５及び図７乃至図１０に示すように、歯付回転体１を孔中心軸Ｑを中心に回転させるもので、歯付回転体１の孔４が挿通され歯付回転体１を回転可能に支持する固定軸部材１１と、この固定軸部材１１に支持された歯付回転体１の歯３に当接し走行されて歯付回転体１を回転させる可撓性のエンドレスベルト１２と、エンドレスベルト１２が掛け渡される複数のプーリ１３と、少なくともいずれか１つのプーリ１３を回転駆動するモータ１４とを備えてなる。また、固定軸部材１１以外の回転手段１０は、垂直に上下動する回転手段積載台１５に載置されている。
【００２７】
固定軸部材１１は、図１，図３乃至図５及び図７乃至図９に示すように、不動に設置された設置台１６に設けられ、三方向に設けられた三爪チャック１７によって軸垂直に固定されている。
プーリ１３は、図１，図３乃至図５，図７及び図１０に示すように、エンドレスベルト１２の歯付回転体１の歯３と当接する当接部１８の前後に設けられる一対の従動プーリ１３ａと、モータ１４によって回転駆動させられる１つの駆動プーリ１３ｂとの３つ設けられている。従動プーリ１３ａは、一対の従動プーリ１３ａの間隔を拡開可能に夫々揺動可能な一対の支持アーム１９に支持され、軸間には、一対の従動プーリ１３ａを互いに近接方向に付勢するスプリング１９ａが設けられている。この支持アーム１９には、一対の従動プーリ１３ａの衝突を防止するストッパ１９ｂが設けられている。
【００２８】
光照受手段２０は、図１，図３，図４，図６及び図７に示すように、回転手段１０によって回転させられる歯付回転体１の直径方向外側に設けられ歯に向けて光としてのレーザ光を照射する光源２１と、歯３からの反射光を受光する受光部２２とを備えてなる。受光部２２で受光したレーザ光の変位によって光源２１と歯３の外周との距離を計測している。実施の形態では、レーザ変位計を用いて構成している。この光照受手段２０は、回転手段１０との相対位置が可変になるように近接離間移動可能に設けられている。また、この光照受手段２０は、垂直に上下動する光照受手段積載台２３に載置されている。
【００２９】
検出処理手段３０は、図１１乃至図１３に示すように、光照受手段２０によって光源２１と歯３の外周との距離を計測して各歯３毎の距離の最短値である個別ピーク値３１を検出する個別ピーク値検出手段４０と、検出された全ての歯３の個別ピーク値３１のうちの最大値と最小値との差を求める算出手段５０とを備えてなる。この検出処理手段３０は、制御部３４によって作動させられる。
【００３０】
個別ピーク値検出手段４０は、図１１乃至図１３に示すように、個別ピーク値メモリ４１と、更新手段４２と、個別ピーク値特定手段４３と、データ送出手段４４とを備えてなる。
個別ピーク値メモリ４１は、図１１及び図１２に示すように、制御部３４内に設けられ、光源２１と計測に係る歯３の外周との距離の計測値が入力される。入力された計測値を一時的に記憶し、順次入力されてくる計測値のうち最小の値を記憶する。また、この個別ピーク値メモリ４１は、１つの歯３の測定が終了したとき、メモリ４１内は計測値が記憶されていない状態にクリアされる。
更新手段４２は、図１１及び図１２に示すように、個別ピーク値メモリ４１内に記憶されている最小の値よりも小さな値の計測値を計測したとき、入力される小さな値の計測値を、既に記憶されている最小の値に対して上書きして更新し、個別ピーク値メモリ４１に記憶させる。
【００３１】
個別ピーク値特定手段４３は、図１１乃至図１３に示すように、個別ピーク値メモリ４１に記憶された最小の値より所定長さ分大きな値を計測したとき、最小の値を個別ピーク値３１として特定する。所定長さ分大きな値とは、計測の終点Ｅとなる値であり、次の検出に係る歯３を計測するときの始点Ｂとなる値である。実施の形態では、所定長さを０．３ｍｍとしている。計測の終点Ｅとなる値を計測したとき、計測終了を知らせるタイミング信号が発せられる。このタイミング信号が発信している状態では計測は行なわれない。次に終点Ｅと同じ値が計測されたとき、タイミング信号は発信されなくなり、新たに検出に係る歯３を計測する始点Ｂとする。
データ送出手段４４は、図１１及び図１２に示すように、個別ピーク値特定手段４３で特定された個別ピーク値３１を、計測される歯の順に算出手段５０に送出する。個別ピーク値３１を送出した後、メモリ内４１は計測値が記憶されていない状態にクリアされる。
【００３２】
算出手段５０は、図１１及び図１２に示すように、第一メモリ５１と、第二メモリ５２と、更新手段５３と、演算手段５４とを備えてなる。
第一メモリ５１は、図１１及び図１２に示すように、制御部３４内に設けられ、データ送出手段４４によって送出された個別ピーク値３１のうち、他と比較して小さい方を格納する。
第二メモリ５２は、図１１及び図１２に示すように、制御部３４内に設けられ、データ送出手段４４によって送出された個別ピーク値３１のうち、他と比較して大きい方を格納する。
【００３３】
更新手段５３は、図１１及び図１２に示すように、第一メモリ５１において、先に格納された個別ピーク値３１と、データ送出手段４４から新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して、新たに送出された個別ピーク値３１が既に格納されている値より小さいときは、第一メモリ５１内を、新たに送出された個別ピーク値３１に更新して格納する。また、第二メモリ５２において、先に格納された個別ピーク値３１と、データ送出手段４４から新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して、新たに送出された個別ピーク値３１が既に格納されている値より大きいときは、第二メモリ５２内を、新たに送出された個別ピーク値３１に更新して格納する。
演算手段５４は、図１１及び図１２に示すように、第一メモリ５１に格納されている個別ピーク値３１と第二メモリ５２に格納されている個別ピーク値３１との差を演算して求める。歯付回転体１が一周したとき、作業者が測定終了釦５５を押釦し、全ての歯３の測定が終了したことを知らせる信号を発信させる。この信号を検知すると、演算を開始する。
【００３４】
表示手段６０は、図１，図１１及び図１２に示すように、検出処理手段３０によって検出された最大値と最小値との差を表示するもので、制御部３４に設けられた表示部６１に表示する。
【００３５】
警告手段７０は、図１１及び図１２に示すように、検出処理手段３０によって検出された最大値と最小値との差の値が予め定めた設定値を超えたとき、設定範囲外であることを知らせるもので、ランプで構成され、制御部３４に設けられている。実施の形態では、設定値を０．１３ｍｍとしている。
【００３６】
移動機構８０は、図１及び図３乃至図７に示すように、回転手段１０と光照受手段２０とを近接離間移動させるもので、エンドレスのベルト８１と、一対のプーリ８２と、連結部材８３と、スライダ８４と、駆動部８５とを備えてなる。
【００３７】
ベルト８１は、図１，図３，図４及び図７に示すように、回転手段１０と光照受手段２０との近接離間方向に沿って走行可能に一対のプーリ８２間に掛け渡され、互いに走行方向を逆にする一方側ベルト部８１ａ及び他方側ベルト８１ｂ部を構成している。一方側ベルト部８１ａには、回転手段１０側が連結され、他方側ベルト部８１ｂには、光照受手段２０側が連結されている。このベルト８１の内側には、等間隔に歯８１ｃが形成されている。
プーリ８２は、図１，図３，図４及び図７に示すように、一対設けられ、夫々円形に形成されている。このプーリの外周には、ベルト８１の歯８１ｃと噛合する歯８２ａが形成されている。また、１つのプーリ８２には、その中心部に孔８６が形成されている。
【００３８】
連結部材８３は、図１及び図３に示すように、ベルト８１に、回転手段１０及び光照受手段２０を連結させるもので、板状に形成されている。この連結部材８３は一対用いられ、ベルト８１を挾持して互いがネジ８７で固定されている。また、連結部材８３は、２組用いられ、連結部材の一側部８８は、回転手段１０及び光照受手段２０に夫々固定されている。
スライダ８４は、図１及び図３乃至図７に示すように、回転手段１０及び光照受手段２０を移動可能に固定するもので、基台８９に設けられている。このスライダ８４は、ベルト８１の走行方向に沿って延びて設けられ、回転手段１０側に設けられる一方側スライダ８４ａと、光照受手段２０側に設けられる他方側スライダ８４ｂとの２つ設けられている。
【００３９】
駆動部８５は、図１及び図３に示すように、ベルト８１を走行させるもので、ハンドル９１と、棒状体９２とを備えてなる。
ハンドル９１は、図１及び図３に示すように、一方向に回転させると、回転手段１０と光照受手段２０とを近接させ、他方向に回転させると、回転手段１０と光照受手段２０とを離間させる。
棒状体９２は、図１及び図３に示すように、ハンドル９１と中心部に孔８６が形成されたプーリ８２とを接続するもので、一端９２ａがプーリ８２の孔８６に嵌合され、他端９２ｂがハンドル９１に固定されている。
【００４０】
従って、この実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置Ｓを用いて、歯付回転体１の偏心度を測定するときは、以下のようにする。
先ず、回転手段１０と光照受手段２０とを、少なくとも測定する歯付回転体１の大きさ以上の距離を保って離間させた状態で、測定する歯付回転体１を固定軸部材１１に取付ける。固定軸部材１１を三爪チャック１７によって設置台１６に対して軸垂直に固定し、歯付回転体１に形成された孔４に固定軸部材１１を挿通させる。
【００４１】
次に、移動機構８０により回転手段１０と光照受手段２０とを近接移動させる。詳しくは、ハンドル９１を一方向に回転させる。これにより、ハンドル９１に固定されている棒状体９２がハンドル９１と同方向に回転させられる。棒状体９２の一端９２ａは、一対のプーリ８２の１つに設けられた孔８６に嵌合されているので、このプーリ８２は、ハンドル９１及び棒状体９２と同方向に回転させられる。プーリ８２に形成された歯８２ａと、ベルト８１の歯８１ｃは噛合しているので、プーリ８２の回転に伴って、ベルト８１は回転手段１０と光照受手段２０との近接方向に走行させられる。即ち、ベルト８１に連結部材８３によって連結された回転手段１０と光照受手段２０とは、スライダ８４上を移動して近接移動させられる。
【００４２】
そして、ハンドル９１を、回転手段１０を構成するエンドレスベルト１２が、歯付回転体１の歯３と当接するまで回転させる。歯付回転体１は不動に設置された設置台１６に回転可能に固定されており、回転手段１０と光照受手段２０とは相対移動するので、どのような大きさの歯付回転体１に対しても、光照受手段２０と歯付回転体１との距離が一定となり、そのため、光の照射距離が一定となる。実施の形態では、光の照射距離を８５ｍｍとしている。これにより、回転手段１０と光照受手段２０とを適正位置に位置決めでき、光照受手段２０と歯付回転体１とが衝突することを防止できる。また、例えば、光照受手段２０をレーザ変位計で構成した場合、レーザ変位計は測定範囲が設定されており、レーザ変位計によって測定範囲は異なるが、光の照射距離を一定とすることにより、どのようなレーザ変位計を用いても歯付回転体１の偏心度を測定することができる。更に、光の照射距離を一定とすることにより、測定する歯付回転体１の大きさを変えても、光照受手段２０及び検出処理手段３０の設定を変更する必要がなく、そのため、測定作業を容易にすることができる。
【００４３】
また、回転手段１０を歯付回転体１の歯３と当接させると、歯付回転体１の大きさに対応して、エンドレスベルト１２の歯付回転体１と当接する当接部１８の長さが可変する。詳しくは、移動機構８０により歯付回転体１の歯３に当接された回転手段１０は、その押圧力により一対の従動プーリ１３ａが拡開される。これにより、歯付回転体１の大きさに対応してエンドレスベルト１２の当接部１８の長さが可変する。一対の従動プーリ１３ａ間を拡開させて当接部１８の長さを可変させることにより、どのような大きさの歯付回転体１に対しても対応できるとともに、エンドレスベルト１２の当接部１８の張力が適正な強さとなり、歯付回転体１が回転させられる際に生じる振動を吸収するので、光源２１と歯付回転体１の歯３との距離を正確に測定することができる。また、エンドレスベルト１２は可撓性であり、回転手段１０の押圧力によっても光の照射距離は微小変動する。光の照射距離の許容範囲は、所定距離の１５ｍｍ前後が望ましい。エンドレスベルト１２の当接部１８の長さを可変可能にすることにより、光の照射距離を許容範囲内にすることができるので、光源２１と歯付回転体１の歯３との距離を正確に測定することができる。
【００４４】
そして、歯付回転体１を先ず、手動で回転させ、何れか１つの歯３に光源２１からレーザ光を照射する。詳しくは、光照受手段２０に設けられた光源２１から、歯付回転体１の最初に測定する何れか１つの歯３に向けてレーザ光を照射させる。このとき、レーザ光が測定に係る歯３の歯先３ａに照射されるように、手動で歯付回転体１を僅かに回転させて調整するとともに、回転手段積載台１５及び光照受手段積載台２３を上下動させて調整する。また、レーザ光が照射されている歯３に、例えば、マジック等で印を付け、測定開始場所を明確にする。光源２１から照射されたレーザ光は、歯３によって反射され、この反射光を受光部２２が受光することにより、光源２１と歯付回転体１の歯３の外周との距離が計測される。
【００４５】
この状態で、回転手段１０により、歯付回転体１を回転させる。詳しくは、図示外の測定開始釦を押釦してモータ１４を駆動させ、駆動プーリ１３ｂを回転させる。この駆動プーリ１３ｂの回転により、エンドレスベルト１２が走行させられる。エンドレスベルト１２は歯付回転体１に当接しているので、エンドレスベルト１２の走行による動力が、摩擦抵抗によって歯付回転体１に伝動するようになる。これによって、歯付回転体１は、孔中心軸Ｑを中心に回転させられるようになる。
【００４６】
歯付回転体１を回転させながら、光源２１と歯３の外周との距離を計測していく。計測された計測値は、制御部３４によって処理され、歯付回転体１の偏心度が求められる。詳しくは、図１２に示すように、歯付回転体１を回転させると、光源２１から発せられるレーザ光によって、光源２１と歯３の外周との距離が計測される（Ｓ−１）。
【００４７】
計測された計測値は、個別ピーク値メモリ４１に入力されて、一時的に記憶される（Ｓ−２）。検出に係る歯３を順次計測していくので、個別ピーク値メモリ４１には、計測された計測値が順次入力される。このとき、更新手段４２により、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値と、入力された計測値とを比較して（Ｓ−３）、入力された計測値の方が小さな値であるときは（Ｓ−３ＹＥＳ）、入力された計測値を既に記憶されている計測値に対して上書きして更新する（Ｓ−４）。また、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値と、入力された計測値とを比較して（Ｓ−３）、入力された計測値の方が大きな値であるときは（Ｓ−３ＮＯ）、入力された計測値は更新されず削除される。これにより、個別ピーク値メモリ４１には、常に最小の値が記憶されるので、個別ピーク値３１を確実に検出することができる。
【００４８】
そして、個別ピーク値特定手段４３により、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値より所定長さ分大きな値が入力されたとき（Ｓ−５ＹＥＳ）、その時点で個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値を個別ピーク値３１として特定する（Ｓ−６）。尚、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値より大きな値が入力されても、その値が所定長さに満たないときは（Ｓ−５ＮＯ）、所定長さ分大きな値が入力されるまで継続して計測を行なう。実施の形態では、所定長さを０．３ｍｍとしているので、個別ピーク値メモリ４１に記憶されている計測値よりも０．３ｍｍ大きな値が入力されると、その時点での計測値を個別ピーク値３１として特定する。このとき、図１３に示すように、１つの歯３の計測終了を知らせるタイミング信号が発せられる。このタイミング信号が発信している状態では計測は行なわれない。これにより、計測に係る歯を計測するときの始点Ｂ及び終点Ｅが定められるので、計測に係る１つの歯３の特定が容易になるとともに、確実に検出に係る歯３の個別ピーク値３１を検出することができる。
【００４９】
そして、データ送出手段４４により、個別ピーク値特定手段４３で特定された個別ピーク値３１を計測される歯３の順に第一メモリ５１及び第二メモリ５２に夫々送出する（Ｓ−７）。個別ピーク値３１を第一メモリ５１及び第二メモリ５２に送信した後、個別ピーク値メモリ４１内は計測値が記憶されていない状態にクリアされる（Ｓ−８）。これにより、検出に係る歯３の計測値のみが個別ピーク値メモリ４１内に記憶されるようになるので、確実に個別ピーク値３１を検出することができる。
【００５０】
このように、１つの歯３の測定が終了したら、次に測定する回転前位の歯３を計測する（Ｓ−１）。このとき、図１３に示すように、光は、回転後位の歯３の計測の終点Ｅとなったところより歯３の歯元３ｂに向けて照射されていく。このときは、タイミング信号が発信している状態なので、計測は行なわれない。そして、歯元３ｂから歯先３ａに向かって光が照射されていき、回転後位の歯３で特定された個別ピーク値３１より０．３ｍｍ大きい値、即ち、回転後位の歯３の計測の終点Ｅとなった値と同じ値を検出したとき、タイミング信号は発信されなくなり、新たに検出に係る歯３を計測する始点Ｂとする。
そして、上記と同様に検出に係る歯３の計測を行ない、個別ピーク値３１を特定して、第一メモリ５１及び第二メモリ５２に夫々送出する。これを繰り返して、全ての歯３に対して計測を行なう。
【００５１】
このように測定を行なうと、歯先３ａから歯元３ｂまたは歯元３ｂから歯先３ａに至るまで光を照射させることができ、そのため、歯付回転体１を一周させるだけで全ての歯３に対して同様の計測を行なうことができる。即ち、一度セッティングをするだけで全ての歯３を計測することができ、従来のように逐一セッティングをし直さなくても良いので、測定作業を容易にすることができる。また、歯付回転体１を一周させるだけで全ての歯３に対して同様の測定を行なうことができるので、それだけ、測定時間を大幅に短縮することができる。
【００５２】
そして、データ送出手段４４によって送出された個別ピーク値３１は、第一メモリ５１及び第二メモリ５２の２つのメモリに夫々格納され（Ｓ−９，Ｓ−１０）、計測された歯３の順に第一メモリ５１及び第二メモリ５２に夫々順次入力される。
ここで、第一メモリ５１においては、更新手段５３により、第一メモリ５１に格納されている個別ピーク値３１と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して（Ｓ−１１）、新たに入力された個別ピーク値３１が小さい値であるときは（Ｓ−１１ＹＥＳ）、その値を既に格納されている個別ピーク値３１に対して上書きして更新する（Ｓ−１２）。また、第一メモリ５１に格納されている個別ピーク値３１と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して（Ｓ−１１）、新たに入力された個別ピーク値３１が大きい値であるときは（Ｓ−１１ＮＯ）、入力された個別ピーク値３１は更新されず削除される。
また、第二メモリ５２においては、更新手段５３により、第二メモリ５２に格納されている個別ピーク値３１と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して（Ｓ−１３）、新たに入力された個別ピーク値３１が大きい値であるときは（Ｓ−１３ＹＥＳ）、その値を既に格納されている個別ピーク値３１に対して上書きして更新する（Ｓ−１４）。また、第二メモリ５２に格納されている個別ピーク値３１と、順次入力されてくる新たに送出された個別ピーク値３１とを比較して（Ｓ−１３）、新たに入力された個別ピーク値３１が小さい値であるときは（Ｓ−１３ＮＯ）、入力された個別ピーク値３１は更新されず削除される。
【００５３】
これにより、第一メモリ５１内には、常に個別ピーク値３１のうち最も小さい値が格納され、第二メモリ５２内には、常に個別ピーク値３１のうち最も大きい値が格納されるようになるので、全ての個別ピーク値３１のうちの最大値と最小値とが確実に検出されるようになる。
【００５４】
そして、歯付回転体１が一周したとき、作業者が測定終了釦５５を押釦し、全ての歯３の計測が終了したことを知らせる信号を発信させる。作業者は、セッティング時に付けた測定開始の印の付いた歯３に、再び光が照射されたか否かを目視で確認し、歯付回転体１が一周したか否かを判断する。尚、二周以上回転させた場合でも、個別ピーク値３１の最大値及び最小値は変化しないので、歯付回転体１の回転数は必ずしも一周に限定されず、歯付回転体１を少なくとも一周回転させれば良い。
【００５５】
測定終了釦５５からの信号を検知すると（Ｓ−１５）、演算手段５４により、演算を行なう（Ｓ−１６）。第一メモリ５１に格納されている個別ピーク値３１と、第二メモリ５２に格納されている個別ピーク値３１との差を演算する。これにより、歯付回転体１の偏心度が求められる。
【００５６】
そして、演算手段５４により演算された値は、表示手段６０により、制御部３４に設けられた表示部６１に表示される（Ｓ−１７）。求められた歯付回転体１の偏心度が表示されるので、表示された値が許容範囲内か否かを作業者が判断することができる。
【００５７】
また、演算手段５４により演算された値が、予め定めた設定値を超えていたときは（Ｓ−１８ＮＯ）、警告手段７０によりランプが点灯する（Ｓ−１９）。これにより、作業者が設定範囲か否かを一目で判断できるようになるため、作業効率が向上する。この警告手段７０を機能させるためには、予め設定値を制御部３４に入力しておく必要がある。実施の形態では、設定値を０．１３ｍｍとしている。
【００５８】
このようにして、歯付回転体１の偏心度が求められる。この偏心度は、孔中心軸Ｑを中心とした歯付回転体１の歯先３ａまでの半径の最大値と最小値との差であるので、基本中心軸Ｐに対する孔中心軸Ｑのズレを示す偏心量の２倍の値となる。即ち、求められた偏心度の１／２が偏心量となるので、この値を基に、歯付回転体１の良否を判断することができる。
【００５９】
そして、歯付回転体１の測定が終了したら、移動機構８０により、回転手段１０と光照受手段２０とを離間移動させ、歯付回転体１を次に測定する歯付回転体１に交換して、上記と同様に測定を行なう。このとき、歯付回転体１の孔４の大きさが異なる歯付回転体１を測定するときは、固定軸部材１１を、歯付回転体１の孔４の大きさに対応したものに交換することで、上記と同様の測定を行なうことができる。
【００６０】
尚、上記実施の形態において、回転手段１０をプーリ１３を３つ用いて構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、幾つ用いても良く、適宜変更して差支えない。
また、上記実施の形態において、光照受手段２０をレーザ変位計で構成したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、どのような装置でも良く、適宜変更して差支えない。
更に、上記実施の形態において、移動機構８０に係る光の照射距離を８５ｍｍとしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、何ｍｍでも良く、適宜変更して差支えない。
更にまた、上記実施の形態において、個別ピーク値特定手段４３に係る所定長さを０．３ｍｍとしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、何ｍｍでも良く、適宜変更して差支えない。
【００６１】
尚また、上記実施の形態において、偏心度の許容範囲の設定値を０．１３ｍｍとしたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、何ｍｍでも良く、適宜変更して差支えない。
また、上記実施の形態において、個別ピーク値メモリ４１内に入力された値を更新して記憶させたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、入力された値を全て記憶し、その後、最小の値である個別ピーク値を特定しても良く、適宜変更して差支えない。
更に、上記実施の形態において、第一メモリ５１内に入力された値を更新して記憶させたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、入力された値を全て記憶し、その後、最小の値である最小値を特定しても良く、適宜変更して差支えない。
更にまた、上記実施の形態において、第二メモリ５２内に入力された値を更新して記憶させたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、入力された値を全て記憶し、その後、最大の値である最大値を特定しても良く、適宜変更して差支えない。
【００６２】
また、上記実施の形態において、セッティング時に手動で歯付回転体１を僅かに回転させて調整してレーザ光を測定に係る歯３の歯先３ａに照射させたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、レーザ光の照射調整を自動的に行なうようにしても良く、適宜変更して差支えない。
更に、上記実施の形態において、測定の終了を作業者が目視により歯付回転体１が一周したことを確認して測定終了釦５５を押釦することにより行なったが、必ずしもこれに限定されるものではなく、測定の終了を自動的に検知できるようにしても良く、適宜変更して差支えない。測定は、歯付回転体１を少なくとも一周させれば良いので、測定の終了を自動的に検知するためには、例えば、歯付回転体１の回転角を読み取るようにして歯付回転体１が一周以上したことを検知できるようにしたり、タイマー等を設けて歯付回転体１が一周以上する制限時間を定めるようにしても良い。
更にまた、本装置は、歯付回転体の歯数を数える歯数カウンタ機能を備えるようにしても良い。この場合、歯数は、タイミング信号の発信される回数と同じ数になるので、タイミング信号が発信される回数をカウントすることにより、歯付回転体の歯数を数えることができる。更に、本装置の原理は、歯数測定装置に応用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の歯付回転体の偏心度測定方法及び歯付回転体の偏心度測定装置Ｓによれば、偏心度を測定する被測定物として、例えば、歯付プーリや歯車等の歯付回転体１に限定されず、丸プーリやローラ等の外周が平滑な回転体にも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る歯付回転体を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示すＡ−Ａ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る歯付回転体の偏心度測定装置を示すＣ−Ｃ断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る歯付回転体と固定軸部材とを示す一部拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る固定軸部材と三爪チャックとを示す一部拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る回転手段を示し、（Ａ）は平面図，（Ｂ）は支持アームの一部拡大斜視図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る制御部を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る制御方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態に係る個別ピーク値特定手段の方法を示す図である。
【図１４】従来の歯付回転体の偏心度測定装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
Ｓ 歯付回転体の偏心度測定装置
Ｐ 基本中心軸
Ｑ 孔中心軸
Ｂ 始点
Ｅ 終点
１ 歯付回転体
２ 外周
３ 歯
３ａ 歯先
３ｂ 歯元
４ 孔
１０ 回転手段
１１ 固定軸部材
１２ エンドレスベルト
１３ プーリ
１３ａ 従動プーリ
１３ｂ 駆動プーリ
１４ モータ
１５ 回転手段積載台
１６ 設置台
１７ 三爪チャック
１８ 当接部
１９ 支持アーム
１９ａ スプリング
１９ｂ ストッパ
２０ 光照受手段
２１ 光源
２２ 受光部
２３ 光照受手段積載台
３０ 検出処理手段
３１ 個別ピーク値
３４ 制御部
４０ 個別ピーク値検出手段
４１ 個別ピーク値メモリ
４２ 更新手段
４３ 個別ピーク値特定手段
４４ データ送出手段
５０ 算出手段
５１ 第一メモリ
５２ 第二メモリ
５３ 更新手段
５４ 演算手段
５５ 測定終了釦
６０ 表示手段
６１ 表示部
７０ 警告手段
８０ 移動機構
８１ ベルト
８１ａ 一方側ベルト部
８１ｂ 他方側ベルト部
８１ｃ 歯
８２ プーリ
８２ａ 歯
８３ 連結部材
８４ スライダ
８４ａ 一方側スライダ
８４ｂ 他方側スライダ
８５ 駆動部
８６ 孔
８７ ネジ
８８ 一側部
８９ 基台
９１ ハンドル
９２ 棒状体
９２ａ 一端
９２ｂ 他端
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に基本中心軸を中心にして複数の歯を加工し、上記基本中心軸が中心となるように孔を加工してなる歯付回転体の上記基本中心軸に対する上記孔の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定方法において、
上記歯付回転体を、上記孔中心軸を中心に回転させ、該回転する歯付回転体の直径方向外側に設けられた光源から歯に向けて光を照射するとともに歯からの反射光を受光して光源と歯の外周との距離を計測し、各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに上記検出された全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求めることを特徴とする歯付回転体の偏心度測定方法。
【請求項２】
上記各歯毎の個別ピーク値の検出は、検出に係る歯における歯先から所定長さ分回転後位側の歯元側に至る歯面の点を始点とし、当該検出に係る歯における歯先から所定長さ分回転前位側の歯元側に至る歯面の点を終点とし、当該始点から終点までの計測値から特定して行なうことを特徴とする請求項１記載の歯付回転体の偏心度測定方法。
【請求項３】
外周に基本中心軸を中心にして複数の歯を加工し、上記基本中心軸が中心となるように孔を加工してなる歯付回転体の上記基本中心軸に対する上記孔の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定装置において、
上記歯付回転体を上記孔中心軸を中心に回転させる回転手段と、該回転手段によって回転させられる歯付回転体の直径方向外側に設けられ歯に向けて光を照射する光源及び歯からの反射光を受光する受光部を備えた光照受手段と、該光照受手段によって上記光源と歯の外周との距離を計測して各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに上記検出された全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める検出処理手段とを備えたことを特徴とする歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項４】
上記回転手段を、上記歯付回転体の孔が挿通され該歯付回転体を回転可能に支持する固定軸部材と、該固定軸部材に支持された歯付回転体の歯に当接し走行されて該歯付回転体を回転させる可撓性のエンドレスベルトと、該エンドレスベルトが掛け渡される複数のプーリと、少なくともいずれか１つのプーリを回転駆動するモータとを備えて構成したことを特徴とする請求項３記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項５】
上記複数のプーリのうち隣り合う一対のプーリを、上記エンドレスベルトの上記歯付回転体の歯と当接する当接部の前後に設け、該一対のプーリをその間隔を拡開可能に夫々揺動可能な一対の支持アームに支持し、該一対のプーリを互いに近接方向に付勢するスプリングを設けたことを特徴とする請求項４記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項６】
上記検出処理手段を、上記光源と歯の外周との距離を計測して各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出する個別ピーク値検出手段と、該個別ピーク値検出手段によって検出された各個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める算出手段とを備えて構成したことを特徴とする請求項３乃至５何れかに記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項７】
上記個別ピーク値検出手段を、上記光源と上記計測に係る歯の外周との距離の計測値のうち最小の値を一時的に記憶する個別ピーク値メモリと、該個別ピーク値メモリ内に記憶されている最小の値よりも小さな値の計測値を計測したとき当該小さな値の計測値を該個別ピーク値メモリに更新して記憶させる更新手段と、上記個別ピーク値メモリに記憶された最小の値より所定長さ分大きな値を計測したとき当該最小の値を個別ピーク値として特定する個別ピーク値特定手段と、該個別ピーク値特定手段で特定された個別ピーク値を計測される歯の順に上記算出手段に送出するデータ送出手段とを備えて構成したことを特徴とする請求項６記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項８】
上記算出手段を、上記データ送出手段によって送出された個別ピーク値のうち他と比較して小さい方を格納する第一メモリと、上記データ送出手段によって送出された個別ピーク値のうち他と比較して大きい方を格納する第二メモリと、上記第一メモリ及び第二メモリに先に格納された個別ピーク値と上記データ送出手段から新たに送出された個別ピーク値とを比較して当該新たに送出された個別ピーク値が上記第一メモリに格納されている値より小さいとき若しくは上記第二メモリに格納されている値より大きいときは対応する第一メモリ若しくは第二メモリにおいて当該新たに送出された個別ピーク値に更新して格納する更新手段と、上記第一メモリに格納されている個別ピーク値と上記第二メモリに格納されている個別ピーク値との差を演算する演算手段とを備えて構成したことを特徴とする請求項６または７記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項９】
上記回転手段と上記光照受手段とをこれらの相対位置が可変になるように近接離間移動可能にし、該回転手段と該光照受手段とを近接離間移動させる移動機構を備えたことを特徴とする請求項３乃至８何れかに記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項１０】
上記移動機構を、上記回転手段と上記光照受手段との近接離間方向に沿って走行可能に一対のプーリ間に掛け渡され、互いに走行方向を逆にする一方側ベルト部及び他方側ベルト部を構成するエンドレスのベルトを備え、上記回転手段側を上記ベルトの一方側ベルト部に連結し、上記光照受手段側を他方側ベルト部に連結し、該ベルトを走行させる駆動部を備えて構成したことを特徴とする請求項９記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項１１】
上記検出処理手段によって検出された最大値と最小値との差を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項３乃至１０何れかに記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項１２】
上記検出処理手段によって検出された最大値と最小値との差の値が予め定めた設定値を超えたとき設定範囲外であることを知らせる警告手段を設けたことを特徴とする請求項３乃至１１何れかに記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項１】
外周に基本中心軸を中心にして複数の歯を加工し、上記基本中心軸が中心となるように孔を加工してなる歯付回転体の上記基本中心軸に対する上記孔の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定方法において、
上記歯付回転体を、上記孔中心軸を中心に回転させ、該回転する歯付回転体の直径方向外側に設けられた光源から歯に向けて光を照射するとともに歯からの反射光を受光して光源と歯の外周との距離を計測し、各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに上記検出された全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求めることを特徴とする歯付回転体の偏心度測定方法。
【請求項２】
上記各歯毎の個別ピーク値の検出は、検出に係る歯における歯先から所定長さ分回転後位側の歯元側に至る歯面の点を始点とし、当該検出に係る歯における歯先から所定長さ分回転前位側の歯元側に至る歯面の点を終点とし、当該始点から終点までの計測値から特定して行なうことを特徴とする請求項１記載の歯付回転体の偏心度測定方法。
【請求項３】
外周に基本中心軸を中心にして複数の歯を加工し、上記基本中心軸が中心となるように孔を加工してなる歯付回転体の上記基本中心軸に対する上記孔の孔中心軸の偏心度を測定する歯付回転体の偏心度測定装置において、
上記歯付回転体を上記孔中心軸を中心に回転させる回転手段と、該回転手段によって回転させられる歯付回転体の直径方向外側に設けられ歯に向けて光を照射する光源及び歯からの反射光を受光する受光部を備えた光照受手段と、該光照受手段によって上記光源と歯の外周との距離を計測して各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出するとともに上記検出された全ての歯の個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める検出処理手段とを備えたことを特徴とする歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項４】
上記回転手段を、上記歯付回転体の孔が挿通され該歯付回転体を回転可能に支持する固定軸部材と、該固定軸部材に支持された歯付回転体の歯に当接し走行されて該歯付回転体を回転させる可撓性のエンドレスベルトと、該エンドレスベルトが掛け渡される複数のプーリと、少なくともいずれか１つのプーリを回転駆動するモータとを備えて構成したことを特徴とする請求項３記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項５】
上記複数のプーリのうち隣り合う一対のプーリを、上記エンドレスベルトの上記歯付回転体の歯と当接する当接部の前後に設け、該一対のプーリをその間隔を拡開可能に夫々揺動可能な一対の支持アームに支持し、該一対のプーリを互いに近接方向に付勢するスプリングを設けたことを特徴とする請求項４記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項６】
上記検出処理手段を、上記光源と歯の外周との距離を計測して各歯毎の距離の最短値である個別ピーク値を検出する個別ピーク値検出手段と、該個別ピーク値検出手段によって検出された各個別ピーク値のうちの最大値と最小値との差を求める算出手段とを備えて構成したことを特徴とする請求項３乃至５何れかに記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項７】
上記個別ピーク値検出手段を、上記光源と上記計測に係る歯の外周との距離の計測値のうち最小の値を一時的に記憶する個別ピーク値メモリと、該個別ピーク値メモリ内に記憶されている最小の値よりも小さな値の計測値を計測したとき当該小さな値の計測値を該個別ピーク値メモリに更新して記憶させる更新手段と、上記個別ピーク値メモリに記憶された最小の値より所定長さ分大きな値を計測したとき当該最小の値を個別ピーク値として特定する個別ピーク値特定手段と、該個別ピーク値特定手段で特定された個別ピーク値を計測される歯の順に上記算出手段に送出するデータ送出手段とを備えて構成したことを特徴とする請求項６記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項８】
上記算出手段を、上記データ送出手段によって送出された個別ピーク値のうち他と比較して小さい方を格納する第一メモリと、上記データ送出手段によって送出された個別ピーク値のうち他と比較して大きい方を格納する第二メモリと、上記第一メモリ及び第二メモリに先に格納された個別ピーク値と上記データ送出手段から新たに送出された個別ピーク値とを比較して当該新たに送出された個別ピーク値が上記第一メモリに格納されている値より小さいとき若しくは上記第二メモリに格納されている値より大きいときは対応する第一メモリ若しくは第二メモリにおいて当該新たに送出された個別ピーク値に更新して格納する更新手段と、上記第一メモリに格納されている個別ピーク値と上記第二メモリに格納されている個別ピーク値との差を演算する演算手段とを備えて構成したことを特徴とする請求項６または７記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項９】
上記回転手段と上記光照受手段とをこれらの相対位置が可変になるように近接離間移動可能にし、該回転手段と該光照受手段とを近接離間移動させる移動機構を備えたことを特徴とする請求項３乃至８何れかに記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項１０】
上記移動機構を、上記回転手段と上記光照受手段との近接離間方向に沿って走行可能に一対のプーリ間に掛け渡され、互いに走行方向を逆にする一方側ベルト部及び他方側ベルト部を構成するエンドレスのベルトを備え、上記回転手段側を上記ベルトの一方側ベルト部に連結し、上記光照受手段側を他方側ベルト部に連結し、該ベルトを走行させる駆動部を備えて構成したことを特徴とする請求項９記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項１１】
上記検出処理手段によって検出された最大値と最小値との差を表示する表示手段を設けたことを特徴とする請求項３乃至１０何れかに記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【請求項１２】
上記検出処理手段によって検出された最大値と最小値との差の値が予め定めた設定値を超えたとき設定範囲外であることを知らせる警告手段を設けたことを特徴とする請求項３乃至１１何れかに記載の歯付回転体の偏心度測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１５６７７０（Ｐ２００９−１５６７７０Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３７０２０（Ｐ２００７−３３７０２０）
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【特許番号】特許第４２０５１４６号（Ｐ４２０５１４６）
【特許公報発行日】平成２１年１月７日（２００９．１．７）
【出願人】（５０１１６２６２７）株式会社アイオー精密 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２７日（２００７．１２．２７）
【特許番号】特許第４２０５１４６号（Ｐ４２０５１４６）
【特許公報発行日】平成２１年１月７日（２００９．１．７）
【出願人】（５０１１６２６２７）株式会社アイオー精密 (1)
【Ｆターム（参考）】
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