歯車測定方法
【課題】タッチ式プローブを用いて多点式連続測定ができ、従来の方法に比べて測定時間を短縮することができる歯車測定方法を提供する。
【解決手段】例えば、タッチ式プローブの測定子を、測定子の移動及びワーク(歯車)の回転を制御しワークWの理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、前記ベース動作中に、測定子をワークの歯面に当接させてタッチ式プローブからの第1信号(ON信号又はOFF信号)を受け取った後、測定子がワークの歯面に対し離間する方向へタッチ式プローブを移動させてタッチ式プローブからの第2信号(OFF信号又はON信号)を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なう。
【解決手段】例えば、タッチ式プローブの測定子を、測定子の移動及びワーク(歯車)の回転を制御しワークWの理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、前記ベース動作中に、測定子をワークの歯面に当接させてタッチ式プローブからの第1信号(ON信号又はOFF信号)を受け取った後、測定子がワークの歯面に対し離間する方向へタッチ式プローブを移動させてタッチ式プローブからの第2信号(OFF信号又はON信号)を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は歯車の歯形や歯すじを測定する歯車測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
歯車加工機には、切削加工によって歯車を作製する歯車形削り盤やホブ盤、焼き入れ後の歯車を研削する歯車研削盤などがある。
このような歯車加工機によって歯車を加工する場合には、加工済みのロット中から抜き出した少なくとも1つの歯車に対し、歯車測定装置によって歯形や歯すじなどの歯車測定をした後、その加工精度を確認して、加工精度が良好である場合には引き続き歯車加工機で残りの未加工ロットを加工し、加工精度が不良である場合には歯車加工機の加工精度を修整してから、残りの未加工ロットを加工するようにしている。また、歯車が大形である場合には、不良品を出すことができないため、取り代を残しながら、歯車加工機による歯車加工と歯車測定装置による歯車測定とを数回繰り返し、最終的な精度を確認した後、仕上げ加工を行なうようにしている。
【0003】
従前の歯車測定装置は歯車加工機と別体のものが一般的であったが、この場合には加工後の歯車を歯車加工機から歯車測定装置へ付け替える作業が必要になる。これに対し、近年では、歯車の付け替え作業を省いて作業性の向上を図ることを目的として、歯車測定装置を一体的に備えた歯車加工機が種々提案されている。
【0004】
一方、歯車測定装置に用いられる測定プローブには、連続スキャン式プローブとタッチ式プローブがある。連続スキャン式プローブはアナログ式の測定プローブであり、測定子が歯車の歯面に連続的に接触しつつ移動し、このときの測定子の変位量に基づいて歯面測定を行なうものである。これに対してタッチ式プローブはデジタル式(ON・OFF式)の測定プローブである。タッチ式プローブは連続スキャン式プローブに比べて、耐湿性や耐塵性などの耐環境性に優れているため、歯車測定装置を歯車加工機上に設ける場合に特に有用である。また、タッチ式プローブは連続スキャン式プローブに比べて安価であるため、歯車加工機のコスト低減の観点からも非常に有用である。
【0005】
図11に基づいて説明すると、タッチ式プローブ1は、通常、測定子2が図中に実線で示す状態に保持されるようになっている。このタッチ式プローブ1の測定子2が、矢印Aの如く歯車3の歯面3aに近づき、図11中に一点鎖線で示すように歯面3aに当接して、プリトラベル量Δ(例えば数十μm程度)だけ変位すると、タッチ式プローブ1はON(内部のスイッチがa接点の場合、b接点の場合にはOFF)になる。そして、このON(又はOFF)したときの各駆動軸の座標などに基づいて、歯形や歯すじが測定される。
【0006】
従って、次の測定点を測定する際には、測定子2を矢印Bの如く歯面3aから離間する方向に移動させて、又は、歯面3aを測定子2に対し離間する方向へ移動させて、タッチ式プローブ1を、一旦、OFF(内部のスイッチがa接点の場合、b接点の場合にはON)させる必要がある。
【0007】
図12に基づいて説明すると、例えば歯面3aの測定点P1〜P4を測定する場合、まず、タッチ式プローブ1をX軸方向に移動させて測定子2を1番目の測定点P1に対応する位置にセットした後、測定子2をY軸方向へ移動又は歯車3をC軸(歯車3の回転中心)回りに回転させることにより、矢印Aの如く測定点2を歯面3aに近づけ、測定点P1に当接させてタッチ式プローブ1をON(ここではa接点の場合について説明する)させる。続いて、測定子2をY軸の逆方向へ移動又は歯車3をC軸回り逆回転させることにより、矢印Bの如く測定点2を歯面3aから離してタッチ式プローブ1をOFFさせ、元のセット位置へ戻す。その後、測定子2をX軸方向に矢印Dの如く移動させて2番目の測定点P2に対応する位置にセットする。これ以降、同様の動作を、測定点P2〜P4に対して繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平05−111851号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上記の如く、従来の歯車測定方法では、測定子2を測定点に対応する位置へセットし、測定子2を測定点(歯面)へ当接させてタッチ式プローブ1をONさせ、測定子2を測定点(歯面)から離してタッチ式プローブ1をOFFさせるという断続的な動作を、各測定点ごとに繰り返す必要があるため、測定時間がかかる。しかも、測定点の間隔を短くして測定精度を上げるためには測定点数を増やす必要があるが、測定点数を増やすと、多大な測定時間を要することとなる。即ち、測定点数(測定精度)と測定時間がトレードオフの関係になっている。
【0010】
従って本発明は上記の事情に鑑み、タッチ式プローブを用いて多数の測定点を連続的に測定すること(多点式連続測定)ができ、従来の方法に比べて測定時間を短縮することができる歯車測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決する第1発明の歯車測定方法は、タッチ式プローブを用いて歯車の歯形又は歯すじの測定を行なう歯車測定方法において、
前記タッチ式プローブの測定子を、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し前記歯車の理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させる、又は、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し若しくは前記測定子の移動を制御し前記歯車の理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、
前記ベース動作中に、前記測定子を前記歯車の歯面に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記測定子が前記歯車の歯面に対し離間する方向へ前記タッチ式プローブを移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作、又は、前記歯車の歯面を前記測定子に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記歯車の歯面を前記測定子に対し離間する方向へ移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なうこと、
を特徴とする。
【0012】
また、第2発明の歯車測定方法は、第1発明の歯車測定方法において、
前記歯車の歯形測定に関するものであり、
前記測定子を前記理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させるための前記ベース動作は、前記歯車の回転中心に対して垂直なX軸方向、及び、前記X軸方向に対して垂直で且つ前記歯車の径方向に対して平行なY軸方向への前記測定子の移動と、前記回転中心と同軸なC軸回りの前記歯車の回転とを制御することにより、実施し、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記X軸方向及び前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れか1つに対して実施すること、
を特徴とする。
【0013】
また、第3発明の歯車測定方法は、第2発明の歯車測定方法において、
前記ベース動作では、前記X軸方向への前記測定子の移動量又は前記Y軸方向への前記測定子の移動量を0とし、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れかに対して実施すること、
を特徴とする。
【0014】
また、第4発明の歯車測定方法は、第1発明の歯車測定方法において、
前記歯車の歯すじ測定に関するものであり、
前記測定子を前記理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるための前記ベース動作は、前記歯車の回転中心に対して平行なZ軸方向への前記測定子の移動と、前記回転中心と同軸なC軸回りの前記歯車の回転とを制御することにより、実施し、或いは、前記Z軸方向、前記回転中心に対して垂直なX軸方向、及び、前記X軸方向に対して垂直で且つ前記歯車の径方向に対して平行なY軸方向への前記測定子の移動を制御することにより、実施し、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れかに対して実施すること、或いは、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記X軸方向及び前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れか1つに対して実施すること、
を特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明の歯車測定方法によれば、タッチ式プローブを用いて歯車の歯形又は歯すじの測定を行なう歯車測定方法において、前記タッチ式プローブの測定子を、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し前記歯車の理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させる、又は、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し若しくは前記測定子の移動を制御し前記歯車の理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、前記ベース動作中に、前記測定子を前記歯車の歯面に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記測定子が前記歯車の歯面に対し離間する方向へ前記タッチ式プローブを移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作、又は、前記歯車の歯面を前記測定子に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記歯車の歯面を前記測定子に対し離間する方向へ移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なうことを特徴としているため、ベース動作を行いつつ、オシレーション動作を行なうことによってタッチ式プローブの第1信号と第2信号の切り換え(ON・OFF切り換え)を連続的に行なうことができる。
このため、従来の方法に比べて歯形測定又は歯形測定に要する時間を大幅に短縮することができる。しかも、オシレーション動作の周期を変更するだけで容易に測定点数を増やすことができ、測定点数を増やしても、従来のような多大な測定時間を要することはない。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施の形態例に係る歯車測定方法を実施する歯車測定装置の構成図である。
【図2】前記歯車測定装置によって歯形測定を行う様子を示す図である。
【図3】前記歯車測定装置によって歯形測定を行う際のタッチ式プローブと歯車(歯面)の動作を示す図である。
【図4】前記歯車測定装置によって歯形測定を行う際の各駆動軸(X軸、Y軸、C軸)の動作(ベース動作、オシレーション動作)を示す図である。
【図5】オシレーション動作の振幅に関する説明図である。
【図6】前記歯車測定装置によって歯形測定を行う際の「X,Y軸のベース動作+オシレーション動作の軌道」を示す図である。
【図7】前記歯車測定装置による歯形測定において、ベース動作を行う駆動軸とオシレーション動作を行う駆動軸の組み合わせ例を示す表である。
【図8】前記歯車測定装置によって歯すじ測定を行う様子を示す図である。
【図9】前記歯車測定装置によって歯すじ測定を行う際の各駆動軸(Z軸、Y軸、C軸)の動作(ベース動作、オシレーション動作)を示す図である。
【図10】前記歯車測定装置による歯すじ測定において、ベース動作を行う駆動軸とオシレーション動作を行う駆動軸の組み合わせ例を示す表である。
【図11】タッチ式プローブの説明図である。
【図12】タッチ式プローブを用いた従来の歯車測定方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0018】
<歯車測定装置の構成>
まず、図1に基づき、本発明の実施の形態例に係る歯車測定方法を実施する歯車測定装置1の構成について説明する。なお、本発明の歯車測定方法は、歯車加工機に一体的に装備された歯車測定装置(機上の歯車測定装置)と、歯車加工機と別体の歯車測定装置の何れにも適用することができるものであるが、耐環境性に優れ且つ安価なタッチ式プローブを用いることから、特に機上の歯車測定装置に適しており、コスト低減を図ることもできる。
【0019】
図1に示すように、歯車測定装置11の基台12には、水平な駆動軸であるX軸の方向に沿って延在するガイドレール13と、ガイドレール13の前方に位置する回転テーブル14とが配設されている。回転テーブル14は、鉛直方向の回転駆動軸であるC軸回りに回転するようになっている。回転テーブル14の上には歯車であるワークWが、ワークWの回転中心と回転テーブル14のC軸とが同軸となるように載置されている。従って、ワークWも、回転テーブル14とともにC軸(回転中心)回りに回転する。
【0020】
移動体15は、ガイドレール13に沿って、X軸方向に直線的に移動することができる。移動体15には、水平な駆動軸であるY軸の方向(図1では紙面に垂直な方向)に沿って延在するようにガイドレール16が配設されている。移動体17は、ガイドレール16に沿って、Y軸方向に直線的に移動することができる。移動体17には、鉛直な駆動軸であるZ軸の方向に沿って延在するようにガイドレール18が配設されている。移動体19は、ガイドレール18に沿って、Z軸方向に直線的に移動することができる。
なお、X軸方向は、ワークWの回転中心に対して垂直な方向である。Y軸方向は、X軸方向に対して垂直で且つワークWの径方向に対して平行な方向である。Z軸方向は、ワークWの回転中心(即ちC軸)に対して平行な方向である。
【0021】
タッチ式プローブ20は測定子21を備えており、移動体19に取り付けられている。従って、タッチ式プローブ20(測定子21)は、移動体15,17,19がX軸方向、Y軸方向、Z軸方向のそれぞれ移動することにより、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動して3次元的な動作を行うことができる。
なお、ここではタッチ式プローブ20の内部スイッチがa接点方式のものである場合について説明する。タッチ式プローブ20の内部スイッチがb接点方式のものである場合には、ONとOFFの関係がa接点方式の場合と逆になる。
【0022】
制御演算装置22は、歯車測定装置11の各駆動軸(X軸、Y軸、Z軸、C軸)の動作の統合的な制御や、計測信号の演算処理を行う。
即ち、制御演算装置22では、予め設定されて記憶しているワークWの歯車諸元、タッチ式プローブ20(測定子21)の位置(座標)、歯形測定位置、歯すじ測定位置などに基づいて、移動体15,17,19のX,Y,Z軸方向の移動を制御することにより、タッチ式プローブ20(測定子21)のX,Y,Z軸方向の移動を制御し、且つ、ワークWが載置された回転テーブル14のC軸回りの回転を制御する。
また、制御演算装置22では、タッチ式プローブ20からのON信号(第1信号)及びOFF信号(第2信号)を受け取り、前記ON信号を受け取ったときのX,Y,Z軸の座標やC軸回りの回転角度を取り込んで演算処理をすることにより、ワークWの歯形形状や歯すじ形状を求める。
【0023】
<歯形測定>
次に、図1〜図7に基づき、制御演算装置22による制御演算の下に、歯車測定装置11によって歯形測定を実施する場合の方法について説明する。
【0024】
図2に示すようにタッチ式プローブ20を用いた多点式連続測定によって、ワークWの歯面Waの歯形HGを計測する際には、例えば図3に示すようなベース動作に対して、オシレーション動作を重ね合わせる。
【0025】
ここでベース動作とは、タッチ式プローブ20の測定子21を、ワークWの歯面Waの理想歯形ラインに沿って移動させるための動作である。
また、オシレーション動作とは、タッチ式プローブ20の測定子21をオシレーション(振動)させることにより、測定子21を歯面Waに当接させて(即ち測定子21を押し込んでプリトラベル量Δだけ変位させて)タッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、測定子21が歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせること(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取ること)を連続して行うための動作、又は、ワークWをオシレーションさせることにより、歯面Waを測定子21に当接させて(即ち測定子21を押し込んでプリトラベル量Δだけ変位させて)タッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、歯面Waを測定子21に対し離間させる方向へ移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせること(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取ること)を連続して行うための動作である。
なお、タッチ式プローブ20をOFFにする際には、必ずしも測定子21と歯面Waが離れる必要はない。例えば測定子21が歯面Waに単に接触しているだけであれば、タッチ式プローブ20はOFFになる。従って、タッチ式プローブ20をON状態からOFF状態へ切り換えるには、上記の如く、測定子21が歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させるか、又は、歯面Waを測定子21に対し離間させる方向へ移動させればよい。
【0026】
測定手順を図3に基づいて詳述すると、まず、ワークWをC軸回りに回転させてワークWの歯溝をタッチ式プローブ20の測定子21に対向させた後、測定子21を、X,Y,Z軸方向に移動させることにより、ワークWの歯面Waにおける歯元円との交点(歯形測定の開始点)に当接させて、タッチ式プローブ20をONさせる。即ち、測定子21を歯形測定の開始点に位置決めする。
【0027】
続いて、この状態から、タッチ式プローブ20の測定子21を、X,Y軸方向に移動させることにより、ワークWの基礎円の接線L方向に沿って斜めに移動させるのと同期して、ワークWをC軸回りに回転させる(斜め測定方式)。このため、測定子21はワークWの理想歯形ライン(目標の歯形形状)に沿って移動するようなベース動作を行う。
そして、このベース動作中に、測定子21にはY軸方向のオシレーション動作も行わせる。その結果、タッチ式プローブ20はベース動作を行いつつ、オシレーション動作により各測定点ごとのON・OFFの切り換えを連続して行う。
【0028】
図4に基づき、このベース動作とオシレーション動作について詳述する。図4(a)には、測定子22が理想歯形ラインに沿って移動するようにするための測定子21のX軸方向の移動(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はX軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。図4(b)には、測定子22が理想歯形ラインに沿って移動するようにするための測定子21のY軸方向の移動(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はY軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。図4(c)には、測定子22が理想歯形ラインに沿って移動するようにするためのワークWのC軸回り回転(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はC軸回りの回転角、横軸は時間である。このような測定子21のX,Y軸方向の移動と、ワークWのC軸回りの回転との合成により、測定子21は、理想歯形ラインに沿って移動するようなベース動作を行うことになる。
【0029】
そして、Y軸方向に関しては、図4(b)のベース動作に対して、図4(d)に示すようなオシレーション動作を重ね合わせる。その結果、測定子21のY軸方向の動作は、図4(e)に実線で示すようにY軸方向のベース動作にY軸方向のオシレーション動作を重ね合わせた動作となる。なお、図4(d)及び図4(e)において、縦軸はY軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。
【0030】
このようにY軸方向のベース動作にオシレーション動作を加えると、図4(d)及び図4(e)に示すようにタッチ式プローブ20は、Y軸方向にベース動作をしつつ、オシレーション動作をして(即ちY軸方向の移動速度の増減を繰り返して)、オシレーション動作の周期に応じた周期でON・OFFの切り換え動作を繰り返すことになる。即ち、ベース動作中に、測定子21を歯面Waに当接させてタッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、測定子21が歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせるため(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取るため)のオシレーション動作が連続して行なわれる。
【0031】
なお、ここではオシレーション動作として、サインカーブ状の周期関数を適用した場合の例を示している。但し、これに限定するものではなく、オシレーション動作の波形は周期に変化するものであればよく、例えば三角波状のものであってもよい。
また、歯形測定の精度を高めるために測定点数を増やす場合には、オシレーション動作の周期を短くすればよい。即ち、オシレーション動作の周期を変更するだけで容易に歯形測定のための測定点数を変更することができる。
更に、オシレーション動作の周期については、必ずしも図示例のサインカーブなどのような一定の周期に限定するものではなく、例えば歯元側と歯先側で異なる周期にするなど、適宜、変化させてもよい。
【0032】
また、オシレーション動作の振幅が小さ過ぎると、加工後のワークWの歯面Waに生じる形状誤差の大きさによっては、オシレーション動作よって、測定子21を歯面Waに当接させてタッチ式プローブ20をONさせたり、測定子21が歯面Waから離間する方向にタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせたりすることを、確実に行うことができなくなる可能性がある。従って、オシレーション動作の振幅は、例えば試験の実施や、JIS規格の歯車の精度等級を参考にすることなどにより、加工後のワークWの歯面Waに生じ得る形状誤差の最大値を予測して、この最大形状誤差よりも大きな値に設定すればよい。
【0033】
なお、この場合、ワークWの研削段階に応じて最大形状誤差の予測値を変更して、オシレーション動作の振幅を設定してもよい。
例えば、研削前や研削中のワークWの歯形測定においては、図5(a)に示すように試験結果や精度等級などから予測した比較的大きな誤差ε1よりも大きな(図示例ではε1の2倍の)振幅δ1を、オシレーション動作の振幅として設定し、研削後のワークWの歯形測定においては、図5(b)に示すように試験結果や精度等級などから予測した比較的小さな誤差ε2よりも大きな(図示例ではε2の2倍の)振幅δ2を、オシレーション動作の振幅として設定してもよい。
前者の場合には図6(a)に実線で例示すように、X,Y軸方向のベース動作にY軸方向のオシレーション動作を加えた場合の測定子21の軌跡が、比較的大きく変動するのに対して、後者の場合には図6(b)に実線で例示すように、X,Y軸方向のベース動作にY軸方向のオシレーション動作を加えた場合の測定子21の軌跡の変動が、比較的小さくなる。
【0034】
また、上記では、X軸方向及びY軸方向への測定子21の移動と、C軸回りのワークWの回転とを制御することにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させるためのベース動作を実施し、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する場合について説明したが、これに限定するものではなく、その他の駆動軸の組み合わせによって、ベース動作とオシレーション動作を行うようにしてもよい。
【0035】
図7に基づき、駆動軸の組み合わせについて説明すると、ベース動作を行う駆動軸とオシレーション動作を行う駆動軸の組み合わせとしては、ケース1〜7の例がある。ケース1は上記の場合の組み合わせ例である。
【0036】
この他、X,Y,C軸でベース動作を行う場合には、ケース2,3のような駆動軸によってオシレーション動作を行なうようにしてもよい。ケース2では、X軸方向及びY軸方向への測定子21の移動(即ち基礎円の接線L方向への測定子21の移動)に対して、オシレーション動作を実施する。ケース3では、ワークWのC軸回りの回転に対してオシレーション動作(回転速度の増減の繰り返し動作)を実施する。この場合には、歯面Waを測定子21に当接させてタッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、歯面Waを測定子21に対し離間させる方向へ移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせるため(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取るため)のオシレーション動作が連続して行なわれる。
【0037】
また、ベース動作に関しては、X軸方向への測定子21の移動及びC軸回りのワークWの回転を制御することにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させるためのベース動作を実施してもよい。この場合にはタッチ式プローブ20の測定子21をX軸方向へ移動(ベース動作)させるのと同期して、ワークWをC軸回りに回転(ベース動作)させる(歯丈方向測定方式)。これにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させることができる。
そして、この場合にはケース4,5のような駆動軸によってオシレーション動作を実施する。ケース4では、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する。ケース5では、C軸回りのワークWの回転に対してオシレーション動作を実施する。
【0038】
更に、ベース動作に関しては、Y軸方向への測定子21の移動及びC軸回りのワークWの回転を制御することにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させるためのベース動作を実施してもよい。この場合にはタッチ式プローブ20の測定子21をY軸方向へ移動(ベース動作)させるのと同期して、ワークWをC軸回りに回転(ベース動作)させる(基礎円接線方向測定方式)。これにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させることができる。
そして、この場合にはケース6,7のような駆動軸によってオシレーション動作を行なう。ケース6では、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する。ケース7では、C軸回りのワークWの回転に対してオシレーション動作を実施する。
【0039】
なお、X,C軸でベース動作を実施する場合に関しては、X,Y,C軸でベース動作を行なう場合において、Y軸方向への測定子21の移動量を0とした(即ちY軸方向へは測定子21を移動させないようにした)場合であると見做すことができる。また、Y,C軸でベース動作を実施する場合に関しては、X,Y,C軸でベース動作を行なう場合において、X軸方向への測定子21の移動量を0とした(即ちX軸方向へは測定子21を移動させないようにした)場合であると見做すことができる。
【0040】
また、以上のような歯形測定の方向は、ワークWがヘリカルギアでも、スパーギアでも適用することができる。
【0041】
<歯すじ測定>
次に、図8〜図10に基づき、制御演算装置22による制御演算の下に、歯車測定装置11によって歯すじ測定を実施する場合の方法について説明する。
【0042】
図8に示すようにタッチ式プローブ20を用いた多点式連続測定によって、ワークWの歯面Waの歯すじHSを計測する際には、例えばZ,C軸でベース動作を行いつつ、Y軸でオシレーション動作を行う。
ここでベース動作とは、タッチ式プローブ20の測定子21を、ワークWの歯面Waの理想歯すじラインに沿って移動させるための動作である。
また、オシレーション動作については、上記の歯形測定の場合と同様である。
【0043】
測定手順の詳細については、まず、ワークWをC軸回りに回転させてワークWの歯溝をタッチ式プローブ20の測定子21に対向させた後、測定子21を、X,Y,Z軸方向に移動させることにより、ワークWの歯面Wa上の歯すじ測定開始点に当接させて、タッチ式プローブ20をONさせる。即ち、測定子21を歯すじ測定の開始点に位置決めする。
【0044】
続いて、この状態から、タッチ式プローブ20の測定子21をZ軸方向に移動させるのと同期して、ワークWをC軸回りに回転させる。このため、測定子21はワークWの理想歯すじライン(目標の歯すじ形状)に沿って移動するようなベース動作を行う。そして、このベース動作中に、測定子21にはY軸方向のオシレーション動作も行わせる。その結果、タッチ式プローブ20はベース動作を行いつつ、オシレーション動作により各測定点ごとのON・OFFの切り換えを連続して行う。
【0045】
図9に基づき、このベース動作とオシレーション動作について詳述する。図9(a)には、測定子22が理想歯すじラインに沿って移動するようにするための測定子21のZ軸方向の移動(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はZ軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。図9(b)には、測定子22が理想歯すじラインに沿って移動するようにするためのワークWのC軸回り回転(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はC軸回りの回転角、横軸は時間である。このような測定子21のZ軸方向の移動と、ワークWのC軸回りの回転との合成により、測定子21は、理想歯すじラインに沿って移動するようなベース動作を行うことになる。
【0046】
そして、このZ軸のベース動作に加えて、図9(c)に示すような測定子21のY軸方向へのオシレーション動作を行う。同図において、縦軸はY軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。
【0047】
このようにベース動作にオシレーション動作を加えると、図9(c)に示すようにタッチ式プローブ20は、Y軸方向にオシレーション動作をして(即ちY軸方向の移動速度の増減を繰り返して)、オシレーション動作の周期に応じた周期でON・OFFの切り換え動作を繰り返すことになる。即ち、ベース動作中に、測定子21を歯面Waに当接させてタッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、測定子21が歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせるため(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取るため)のオシレーション動作が連続して行なわれる。
【0048】
なお、ここではオシレーション動作として、サインカーブ状の周期関数を適用した場合の例を示している。但し、歯形測定の場合と同様に歯すじ測定でも、オシレーション動作の波形はサインカーブに限定するものではなく、周期に変化するものであればよく、例えば三角波状のものであってもよい。
また、歯すじ測定の精度を高めるために測定点数を増やす場合には、オシレーション動作の周期を短くすればよい。即ち、オシレーション動作の周期を変更するだけで容易に歯すじ測定のための測定点数を変更することができる。
オシレーション動作の周期については、必ずしも図示例のサインカーブなどのような一定の周期に限定するものではなく、適宜、変化させてもよい。
更に、オシレーション動作の振幅に関しては、歯すじ測定においても、上記の歯形測定の場合と同様に設定すればよい(図5(a),(b)を参照)。
【0049】
また、上記では、Z軸方向への測定子21の移動と、C軸回りのワークWの回転とを制御することにより、測定子21を理想歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を実施し、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する場合について説明したが、これに限定するものではなく、その他の駆動軸の組み合わせによって、ベース動作とオシレーション動作を行うようにしてもよい。
【0050】
図10に基づき、駆動軸の組み合わせについて説明すると、ベース動作を行う駆動軸とオシレーション動作を行う駆動軸の組み合わせとしては、ケース11〜15の例がある。ケース11は上記の場合の組み合わせ例である。
この他、Z,C軸でベース動作を行う場合には、ケース12のような駆動軸によってオシレーション動作を行なうようにしてもよい。ケース12では、ワークWのC軸回りの回転に対してオシレーション動作(回転速度の増減の繰り返し)を実施する。この場合には、歯面Waを測定子21に当接させてタッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、歯面Waを測定子21に対し離間させる方向へ移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせるため(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取るため)のオシレーション動作が連続して行なわれる。
【0051】
また、ベース動作に関しては、Z軸方向、X軸方向及びY軸方向への測定子21の移動を制御することにより、測定子21を理想歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を実施してもよい。即ち、測定子21を、Z,X,Y軸方向へベース動作させることにより、理想歯すじラインに沿って移動させてもよい。
そして、この場合にはケース13〜15のような駆動軸によってオシレーション動作を行なう。ケース13では、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する。ケース14では、X,Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する。ケース15では、C軸回りのワークWの回転に対してオシレーション動作を実施する。
【0052】
なお、上記では図8に示すようにワークWがヘリカルギアである場合の歯すじ測定について説明したが、本発明はスパーギアの歯すじ測定にも適用することができる。ワークWがスパーギアである場合、ベース動作に関しては、タッチ式プローブ20の測定子21をZ軸方向に移動(ベース動作)させるだけで理想歯すじラインに沿うように移動させるこのとができ、オシレーション動作に関しては、ヘリカルギアの場合と同様にY軸方向への測定子21の移動、又は、X,Y軸方向への測定子21の移動、又は、C軸回りのワークWの回転に対して、オシレーション動作を行えばよい。
【0053】
以上のように、本実施の形態例の歯車測定方法によれば、タッチ式プローブ20を用いてワークWの歯形又は歯すじの測定を行なう歯車測定方法において、タッチ式プローブ20の測定子21を、測定子21の移動及びワークWの回転を制御しワークWの理想歯形ラインに沿って移動させる、又は、測定子21の移動及びワークWの回転を制御し若しくは測定子21の移動を制御しワークWの理想歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、前記ベース動作中に、測定子21をワークWの歯面Waに当接させてタッチ式プローブ20からの第1信号(ON信号又はOFF信号)を受け取った後、測定子21がワークWの歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20からの第2信号(OFF信号又はON信号)を受け取るためのオシレーション動作、又は、ワークWの歯面Waを測定子21に当接させてタッチ式プローブ20からの第1信号(ON信号又はOFF信号)を受け取った後、ワークWの歯面Waを測定子21に対し離間する方向へ移動させてタッチ式プローブ20からの第2信号(OFF信号又はON信号)を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なうことを特徴としているため、ベース動作を行いつつ、オシレーション動作を行なうことによってタッチ式プローブの第1信号と第2信号の切り換え(ON・OFF切り換え)を連続的に行なうことができる。
このため、従来の方法に比べて歯形測定又は歯形測定に要する時間を大幅に短縮することができる。しかも、オシレーション動作の周期を変更するだけで容易に測定点数を増やすことができ、測定点数を増やしても、従来のような多大な測定時間を要することはない。
【0054】
なお、上記では理想の歯形/歯すじラインに沿った移動をベース動作としているが、必ずしもこれに限定するものではなく、演算によって求められた歯形/歯すじラインに沿う移動をベース動作としてもよい。
即ち、ベース動作は、必ずしも理想の歯形/歯すじラインに沿う移動であるとは限らず、パソコンなどの演算装置によって求められた任意の歯形/歯すじラインに沿う移動をベース動作とし、理想の歯形/歯すじラインとは異なる軌跡で測定子を動かすこともある。
例えば、歯車を測定する前に、シミュレーションなどによって、歯形/歯すじ形状に一定量の傾きがあることが予め分っているときなどは、その傾き分だけ理想の歯形/歯すじラインに対して傾斜させた歯形/歯すじラインに沿う動作(移動)を、ベース動作として与えることもある。
この場合にも、理想の歯形/歯すじラインの場合と同様の効果が得られる。即ち、演算によって求められた歯形/歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作に加えて、このベース動作中に、オシレーション動作を連続して行なうことより、ベース動作を行いつつ、タッチ式プローブの第1信号と第2信号の切り換え(ON・OFF切り換え)を連続的に行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【0055】
本発明は歯車測定方法に関するものであり、タッチ式プローブを用いて歯車の歯形測定や歯すじ測定を行なう場合に適用して有用なものである。
【符号の説明】
【0056】
11 歯車測定装置
12 基台
13 ガイドレール
14 回転テーブル
15 移動体
16 ガイドレール
17 移動体
18 ガイドレール
19 移動体
20 タッチ式プローブ
21 測定子
22 制御演算装置
HG 歯形
HS 歯すじ
W ワーク(歯車)
Wa 歯面
【技術分野】
【0001】
本発明は歯車の歯形や歯すじを測定する歯車測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
歯車加工機には、切削加工によって歯車を作製する歯車形削り盤やホブ盤、焼き入れ後の歯車を研削する歯車研削盤などがある。
このような歯車加工機によって歯車を加工する場合には、加工済みのロット中から抜き出した少なくとも1つの歯車に対し、歯車測定装置によって歯形や歯すじなどの歯車測定をした後、その加工精度を確認して、加工精度が良好である場合には引き続き歯車加工機で残りの未加工ロットを加工し、加工精度が不良である場合には歯車加工機の加工精度を修整してから、残りの未加工ロットを加工するようにしている。また、歯車が大形である場合には、不良品を出すことができないため、取り代を残しながら、歯車加工機による歯車加工と歯車測定装置による歯車測定とを数回繰り返し、最終的な精度を確認した後、仕上げ加工を行なうようにしている。
【0003】
従前の歯車測定装置は歯車加工機と別体のものが一般的であったが、この場合には加工後の歯車を歯車加工機から歯車測定装置へ付け替える作業が必要になる。これに対し、近年では、歯車の付け替え作業を省いて作業性の向上を図ることを目的として、歯車測定装置を一体的に備えた歯車加工機が種々提案されている。
【0004】
一方、歯車測定装置に用いられる測定プローブには、連続スキャン式プローブとタッチ式プローブがある。連続スキャン式プローブはアナログ式の測定プローブであり、測定子が歯車の歯面に連続的に接触しつつ移動し、このときの測定子の変位量に基づいて歯面測定を行なうものである。これに対してタッチ式プローブはデジタル式(ON・OFF式)の測定プローブである。タッチ式プローブは連続スキャン式プローブに比べて、耐湿性や耐塵性などの耐環境性に優れているため、歯車測定装置を歯車加工機上に設ける場合に特に有用である。また、タッチ式プローブは連続スキャン式プローブに比べて安価であるため、歯車加工機のコスト低減の観点からも非常に有用である。
【0005】
図11に基づいて説明すると、タッチ式プローブ1は、通常、測定子2が図中に実線で示す状態に保持されるようになっている。このタッチ式プローブ1の測定子2が、矢印Aの如く歯車3の歯面3aに近づき、図11中に一点鎖線で示すように歯面3aに当接して、プリトラベル量Δ(例えば数十μm程度)だけ変位すると、タッチ式プローブ1はON(内部のスイッチがa接点の場合、b接点の場合にはOFF)になる。そして、このON(又はOFF)したときの各駆動軸の座標などに基づいて、歯形や歯すじが測定される。
【0006】
従って、次の測定点を測定する際には、測定子2を矢印Bの如く歯面3aから離間する方向に移動させて、又は、歯面3aを測定子2に対し離間する方向へ移動させて、タッチ式プローブ1を、一旦、OFF(内部のスイッチがa接点の場合、b接点の場合にはON)させる必要がある。
【0007】
図12に基づいて説明すると、例えば歯面3aの測定点P1〜P4を測定する場合、まず、タッチ式プローブ1をX軸方向に移動させて測定子2を1番目の測定点P1に対応する位置にセットした後、測定子2をY軸方向へ移動又は歯車3をC軸(歯車3の回転中心)回りに回転させることにより、矢印Aの如く測定点2を歯面3aに近づけ、測定点P1に当接させてタッチ式プローブ1をON(ここではa接点の場合について説明する)させる。続いて、測定子2をY軸の逆方向へ移動又は歯車3をC軸回り逆回転させることにより、矢印Bの如く測定点2を歯面3aから離してタッチ式プローブ1をOFFさせ、元のセット位置へ戻す。その後、測定子2をX軸方向に矢印Dの如く移動させて2番目の測定点P2に対応する位置にセットする。これ以降、同様の動作を、測定点P2〜P4に対して繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平05−111851号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
上記の如く、従来の歯車測定方法では、測定子2を測定点に対応する位置へセットし、測定子2を測定点(歯面)へ当接させてタッチ式プローブ1をONさせ、測定子2を測定点(歯面)から離してタッチ式プローブ1をOFFさせるという断続的な動作を、各測定点ごとに繰り返す必要があるため、測定時間がかかる。しかも、測定点の間隔を短くして測定精度を上げるためには測定点数を増やす必要があるが、測定点数を増やすと、多大な測定時間を要することとなる。即ち、測定点数(測定精度)と測定時間がトレードオフの関係になっている。
【0010】
従って本発明は上記の事情に鑑み、タッチ式プローブを用いて多数の測定点を連続的に測定すること(多点式連続測定)ができ、従来の方法に比べて測定時間を短縮することができる歯車測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決する第1発明の歯車測定方法は、タッチ式プローブを用いて歯車の歯形又は歯すじの測定を行なう歯車測定方法において、
前記タッチ式プローブの測定子を、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し前記歯車の理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させる、又は、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し若しくは前記測定子の移動を制御し前記歯車の理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、
前記ベース動作中に、前記測定子を前記歯車の歯面に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記測定子が前記歯車の歯面に対し離間する方向へ前記タッチ式プローブを移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作、又は、前記歯車の歯面を前記測定子に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記歯車の歯面を前記測定子に対し離間する方向へ移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なうこと、
を特徴とする。
【0012】
また、第2発明の歯車測定方法は、第1発明の歯車測定方法において、
前記歯車の歯形測定に関するものであり、
前記測定子を前記理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させるための前記ベース動作は、前記歯車の回転中心に対して垂直なX軸方向、及び、前記X軸方向に対して垂直で且つ前記歯車の径方向に対して平行なY軸方向への前記測定子の移動と、前記回転中心と同軸なC軸回りの前記歯車の回転とを制御することにより、実施し、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記X軸方向及び前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れか1つに対して実施すること、
を特徴とする。
【0013】
また、第3発明の歯車測定方法は、第2発明の歯車測定方法において、
前記ベース動作では、前記X軸方向への前記測定子の移動量又は前記Y軸方向への前記測定子の移動量を0とし、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れかに対して実施すること、
を特徴とする。
【0014】
また、第4発明の歯車測定方法は、第1発明の歯車測定方法において、
前記歯車の歯すじ測定に関するものであり、
前記測定子を前記理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるための前記ベース動作は、前記歯車の回転中心に対して平行なZ軸方向への前記測定子の移動と、前記回転中心と同軸なC軸回りの前記歯車の回転とを制御することにより、実施し、或いは、前記Z軸方向、前記回転中心に対して垂直なX軸方向、及び、前記X軸方向に対して垂直で且つ前記歯車の径方向に対して平行なY軸方向への前記測定子の移動を制御することにより、実施し、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れかに対して実施すること、或いは、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記X軸方向及び前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れか1つに対して実施すること、
を特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
本発明の歯車測定方法によれば、タッチ式プローブを用いて歯車の歯形又は歯すじの測定を行なう歯車測定方法において、前記タッチ式プローブの測定子を、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し前記歯車の理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させる、又は、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し若しくは前記測定子の移動を制御し前記歯車の理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、前記ベース動作中に、前記測定子を前記歯車の歯面に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記測定子が前記歯車の歯面に対し離間する方向へ前記タッチ式プローブを移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作、又は、前記歯車の歯面を前記測定子に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記歯車の歯面を前記測定子に対し離間する方向へ移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なうことを特徴としているため、ベース動作を行いつつ、オシレーション動作を行なうことによってタッチ式プローブの第1信号と第2信号の切り換え(ON・OFF切り換え)を連続的に行なうことができる。
このため、従来の方法に比べて歯形測定又は歯形測定に要する時間を大幅に短縮することができる。しかも、オシレーション動作の周期を変更するだけで容易に測定点数を増やすことができ、測定点数を増やしても、従来のような多大な測定時間を要することはない。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施の形態例に係る歯車測定方法を実施する歯車測定装置の構成図である。
【図2】前記歯車測定装置によって歯形測定を行う様子を示す図である。
【図3】前記歯車測定装置によって歯形測定を行う際のタッチ式プローブと歯車(歯面)の動作を示す図である。
【図4】前記歯車測定装置によって歯形測定を行う際の各駆動軸(X軸、Y軸、C軸)の動作(ベース動作、オシレーション動作)を示す図である。
【図5】オシレーション動作の振幅に関する説明図である。
【図6】前記歯車測定装置によって歯形測定を行う際の「X,Y軸のベース動作+オシレーション動作の軌道」を示す図である。
【図7】前記歯車測定装置による歯形測定において、ベース動作を行う駆動軸とオシレーション動作を行う駆動軸の組み合わせ例を示す表である。
【図8】前記歯車測定装置によって歯すじ測定を行う様子を示す図である。
【図9】前記歯車測定装置によって歯すじ測定を行う際の各駆動軸(Z軸、Y軸、C軸)の動作(ベース動作、オシレーション動作)を示す図である。
【図10】前記歯車測定装置による歯すじ測定において、ベース動作を行う駆動軸とオシレーション動作を行う駆動軸の組み合わせ例を示す表である。
【図11】タッチ式プローブの説明図である。
【図12】タッチ式プローブを用いた従来の歯車測定方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0018】
<歯車測定装置の構成>
まず、図1に基づき、本発明の実施の形態例に係る歯車測定方法を実施する歯車測定装置1の構成について説明する。なお、本発明の歯車測定方法は、歯車加工機に一体的に装備された歯車測定装置(機上の歯車測定装置)と、歯車加工機と別体の歯車測定装置の何れにも適用することができるものであるが、耐環境性に優れ且つ安価なタッチ式プローブを用いることから、特に機上の歯車測定装置に適しており、コスト低減を図ることもできる。
【0019】
図1に示すように、歯車測定装置11の基台12には、水平な駆動軸であるX軸の方向に沿って延在するガイドレール13と、ガイドレール13の前方に位置する回転テーブル14とが配設されている。回転テーブル14は、鉛直方向の回転駆動軸であるC軸回りに回転するようになっている。回転テーブル14の上には歯車であるワークWが、ワークWの回転中心と回転テーブル14のC軸とが同軸となるように載置されている。従って、ワークWも、回転テーブル14とともにC軸(回転中心)回りに回転する。
【0020】
移動体15は、ガイドレール13に沿って、X軸方向に直線的に移動することができる。移動体15には、水平な駆動軸であるY軸の方向(図1では紙面に垂直な方向)に沿って延在するようにガイドレール16が配設されている。移動体17は、ガイドレール16に沿って、Y軸方向に直線的に移動することができる。移動体17には、鉛直な駆動軸であるZ軸の方向に沿って延在するようにガイドレール18が配設されている。移動体19は、ガイドレール18に沿って、Z軸方向に直線的に移動することができる。
なお、X軸方向は、ワークWの回転中心に対して垂直な方向である。Y軸方向は、X軸方向に対して垂直で且つワークWの径方向に対して平行な方向である。Z軸方向は、ワークWの回転中心(即ちC軸)に対して平行な方向である。
【0021】
タッチ式プローブ20は測定子21を備えており、移動体19に取り付けられている。従って、タッチ式プローブ20(測定子21)は、移動体15,17,19がX軸方向、Y軸方向、Z軸方向のそれぞれ移動することにより、X軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動して3次元的な動作を行うことができる。
なお、ここではタッチ式プローブ20の内部スイッチがa接点方式のものである場合について説明する。タッチ式プローブ20の内部スイッチがb接点方式のものである場合には、ONとOFFの関係がa接点方式の場合と逆になる。
【0022】
制御演算装置22は、歯車測定装置11の各駆動軸(X軸、Y軸、Z軸、C軸)の動作の統合的な制御や、計測信号の演算処理を行う。
即ち、制御演算装置22では、予め設定されて記憶しているワークWの歯車諸元、タッチ式プローブ20(測定子21)の位置(座標)、歯形測定位置、歯すじ測定位置などに基づいて、移動体15,17,19のX,Y,Z軸方向の移動を制御することにより、タッチ式プローブ20(測定子21)のX,Y,Z軸方向の移動を制御し、且つ、ワークWが載置された回転テーブル14のC軸回りの回転を制御する。
また、制御演算装置22では、タッチ式プローブ20からのON信号(第1信号)及びOFF信号(第2信号)を受け取り、前記ON信号を受け取ったときのX,Y,Z軸の座標やC軸回りの回転角度を取り込んで演算処理をすることにより、ワークWの歯形形状や歯すじ形状を求める。
【0023】
<歯形測定>
次に、図1〜図7に基づき、制御演算装置22による制御演算の下に、歯車測定装置11によって歯形測定を実施する場合の方法について説明する。
【0024】
図2に示すようにタッチ式プローブ20を用いた多点式連続測定によって、ワークWの歯面Waの歯形HGを計測する際には、例えば図3に示すようなベース動作に対して、オシレーション動作を重ね合わせる。
【0025】
ここでベース動作とは、タッチ式プローブ20の測定子21を、ワークWの歯面Waの理想歯形ラインに沿って移動させるための動作である。
また、オシレーション動作とは、タッチ式プローブ20の測定子21をオシレーション(振動)させることにより、測定子21を歯面Waに当接させて(即ち測定子21を押し込んでプリトラベル量Δだけ変位させて)タッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、測定子21が歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせること(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取ること)を連続して行うための動作、又は、ワークWをオシレーションさせることにより、歯面Waを測定子21に当接させて(即ち測定子21を押し込んでプリトラベル量Δだけ変位させて)タッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、歯面Waを測定子21に対し離間させる方向へ移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせること(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取ること)を連続して行うための動作である。
なお、タッチ式プローブ20をOFFにする際には、必ずしも測定子21と歯面Waが離れる必要はない。例えば測定子21が歯面Waに単に接触しているだけであれば、タッチ式プローブ20はOFFになる。従って、タッチ式プローブ20をON状態からOFF状態へ切り換えるには、上記の如く、測定子21が歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させるか、又は、歯面Waを測定子21に対し離間させる方向へ移動させればよい。
【0026】
測定手順を図3に基づいて詳述すると、まず、ワークWをC軸回りに回転させてワークWの歯溝をタッチ式プローブ20の測定子21に対向させた後、測定子21を、X,Y,Z軸方向に移動させることにより、ワークWの歯面Waにおける歯元円との交点(歯形測定の開始点)に当接させて、タッチ式プローブ20をONさせる。即ち、測定子21を歯形測定の開始点に位置決めする。
【0027】
続いて、この状態から、タッチ式プローブ20の測定子21を、X,Y軸方向に移動させることにより、ワークWの基礎円の接線L方向に沿って斜めに移動させるのと同期して、ワークWをC軸回りに回転させる(斜め測定方式)。このため、測定子21はワークWの理想歯形ライン(目標の歯形形状)に沿って移動するようなベース動作を行う。
そして、このベース動作中に、測定子21にはY軸方向のオシレーション動作も行わせる。その結果、タッチ式プローブ20はベース動作を行いつつ、オシレーション動作により各測定点ごとのON・OFFの切り換えを連続して行う。
【0028】
図4に基づき、このベース動作とオシレーション動作について詳述する。図4(a)には、測定子22が理想歯形ラインに沿って移動するようにするための測定子21のX軸方向の移動(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はX軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。図4(b)には、測定子22が理想歯形ラインに沿って移動するようにするための測定子21のY軸方向の移動(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はY軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。図4(c)には、測定子22が理想歯形ラインに沿って移動するようにするためのワークWのC軸回り回転(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はC軸回りの回転角、横軸は時間である。このような測定子21のX,Y軸方向の移動と、ワークWのC軸回りの回転との合成により、測定子21は、理想歯形ラインに沿って移動するようなベース動作を行うことになる。
【0029】
そして、Y軸方向に関しては、図4(b)のベース動作に対して、図4(d)に示すようなオシレーション動作を重ね合わせる。その結果、測定子21のY軸方向の動作は、図4(e)に実線で示すようにY軸方向のベース動作にY軸方向のオシレーション動作を重ね合わせた動作となる。なお、図4(d)及び図4(e)において、縦軸はY軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。
【0030】
このようにY軸方向のベース動作にオシレーション動作を加えると、図4(d)及び図4(e)に示すようにタッチ式プローブ20は、Y軸方向にベース動作をしつつ、オシレーション動作をして(即ちY軸方向の移動速度の増減を繰り返して)、オシレーション動作の周期に応じた周期でON・OFFの切り換え動作を繰り返すことになる。即ち、ベース動作中に、測定子21を歯面Waに当接させてタッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、測定子21が歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせるため(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取るため)のオシレーション動作が連続して行なわれる。
【0031】
なお、ここではオシレーション動作として、サインカーブ状の周期関数を適用した場合の例を示している。但し、これに限定するものではなく、オシレーション動作の波形は周期に変化するものであればよく、例えば三角波状のものであってもよい。
また、歯形測定の精度を高めるために測定点数を増やす場合には、オシレーション動作の周期を短くすればよい。即ち、オシレーション動作の周期を変更するだけで容易に歯形測定のための測定点数を変更することができる。
更に、オシレーション動作の周期については、必ずしも図示例のサインカーブなどのような一定の周期に限定するものではなく、例えば歯元側と歯先側で異なる周期にするなど、適宜、変化させてもよい。
【0032】
また、オシレーション動作の振幅が小さ過ぎると、加工後のワークWの歯面Waに生じる形状誤差の大きさによっては、オシレーション動作よって、測定子21を歯面Waに当接させてタッチ式プローブ20をONさせたり、測定子21が歯面Waから離間する方向にタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせたりすることを、確実に行うことができなくなる可能性がある。従って、オシレーション動作の振幅は、例えば試験の実施や、JIS規格の歯車の精度等級を参考にすることなどにより、加工後のワークWの歯面Waに生じ得る形状誤差の最大値を予測して、この最大形状誤差よりも大きな値に設定すればよい。
【0033】
なお、この場合、ワークWの研削段階に応じて最大形状誤差の予測値を変更して、オシレーション動作の振幅を設定してもよい。
例えば、研削前や研削中のワークWの歯形測定においては、図5(a)に示すように試験結果や精度等級などから予測した比較的大きな誤差ε1よりも大きな(図示例ではε1の2倍の)振幅δ1を、オシレーション動作の振幅として設定し、研削後のワークWの歯形測定においては、図5(b)に示すように試験結果や精度等級などから予測した比較的小さな誤差ε2よりも大きな(図示例ではε2の2倍の)振幅δ2を、オシレーション動作の振幅として設定してもよい。
前者の場合には図6(a)に実線で例示すように、X,Y軸方向のベース動作にY軸方向のオシレーション動作を加えた場合の測定子21の軌跡が、比較的大きく変動するのに対して、後者の場合には図6(b)に実線で例示すように、X,Y軸方向のベース動作にY軸方向のオシレーション動作を加えた場合の測定子21の軌跡の変動が、比較的小さくなる。
【0034】
また、上記では、X軸方向及びY軸方向への測定子21の移動と、C軸回りのワークWの回転とを制御することにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させるためのベース動作を実施し、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する場合について説明したが、これに限定するものではなく、その他の駆動軸の組み合わせによって、ベース動作とオシレーション動作を行うようにしてもよい。
【0035】
図7に基づき、駆動軸の組み合わせについて説明すると、ベース動作を行う駆動軸とオシレーション動作を行う駆動軸の組み合わせとしては、ケース1〜7の例がある。ケース1は上記の場合の組み合わせ例である。
【0036】
この他、X,Y,C軸でベース動作を行う場合には、ケース2,3のような駆動軸によってオシレーション動作を行なうようにしてもよい。ケース2では、X軸方向及びY軸方向への測定子21の移動(即ち基礎円の接線L方向への測定子21の移動)に対して、オシレーション動作を実施する。ケース3では、ワークWのC軸回りの回転に対してオシレーション動作(回転速度の増減の繰り返し動作)を実施する。この場合には、歯面Waを測定子21に当接させてタッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、歯面Waを測定子21に対し離間させる方向へ移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせるため(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取るため)のオシレーション動作が連続して行なわれる。
【0037】
また、ベース動作に関しては、X軸方向への測定子21の移動及びC軸回りのワークWの回転を制御することにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させるためのベース動作を実施してもよい。この場合にはタッチ式プローブ20の測定子21をX軸方向へ移動(ベース動作)させるのと同期して、ワークWをC軸回りに回転(ベース動作)させる(歯丈方向測定方式)。これにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させることができる。
そして、この場合にはケース4,5のような駆動軸によってオシレーション動作を実施する。ケース4では、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する。ケース5では、C軸回りのワークWの回転に対してオシレーション動作を実施する。
【0038】
更に、ベース動作に関しては、Y軸方向への測定子21の移動及びC軸回りのワークWの回転を制御することにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させるためのベース動作を実施してもよい。この場合にはタッチ式プローブ20の測定子21をY軸方向へ移動(ベース動作)させるのと同期して、ワークWをC軸回りに回転(ベース動作)させる(基礎円接線方向測定方式)。これにより、測定子21を理想歯形ラインに沿って移動させることができる。
そして、この場合にはケース6,7のような駆動軸によってオシレーション動作を行なう。ケース6では、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する。ケース7では、C軸回りのワークWの回転に対してオシレーション動作を実施する。
【0039】
なお、X,C軸でベース動作を実施する場合に関しては、X,Y,C軸でベース動作を行なう場合において、Y軸方向への測定子21の移動量を0とした(即ちY軸方向へは測定子21を移動させないようにした)場合であると見做すことができる。また、Y,C軸でベース動作を実施する場合に関しては、X,Y,C軸でベース動作を行なう場合において、X軸方向への測定子21の移動量を0とした(即ちX軸方向へは測定子21を移動させないようにした)場合であると見做すことができる。
【0040】
また、以上のような歯形測定の方向は、ワークWがヘリカルギアでも、スパーギアでも適用することができる。
【0041】
<歯すじ測定>
次に、図8〜図10に基づき、制御演算装置22による制御演算の下に、歯車測定装置11によって歯すじ測定を実施する場合の方法について説明する。
【0042】
図8に示すようにタッチ式プローブ20を用いた多点式連続測定によって、ワークWの歯面Waの歯すじHSを計測する際には、例えばZ,C軸でベース動作を行いつつ、Y軸でオシレーション動作を行う。
ここでベース動作とは、タッチ式プローブ20の測定子21を、ワークWの歯面Waの理想歯すじラインに沿って移動させるための動作である。
また、オシレーション動作については、上記の歯形測定の場合と同様である。
【0043】
測定手順の詳細については、まず、ワークWをC軸回りに回転させてワークWの歯溝をタッチ式プローブ20の測定子21に対向させた後、測定子21を、X,Y,Z軸方向に移動させることにより、ワークWの歯面Wa上の歯すじ測定開始点に当接させて、タッチ式プローブ20をONさせる。即ち、測定子21を歯すじ測定の開始点に位置決めする。
【0044】
続いて、この状態から、タッチ式プローブ20の測定子21をZ軸方向に移動させるのと同期して、ワークWをC軸回りに回転させる。このため、測定子21はワークWの理想歯すじライン(目標の歯すじ形状)に沿って移動するようなベース動作を行う。そして、このベース動作中に、測定子21にはY軸方向のオシレーション動作も行わせる。その結果、タッチ式プローブ20はベース動作を行いつつ、オシレーション動作により各測定点ごとのON・OFFの切り換えを連続して行う。
【0045】
図9に基づき、このベース動作とオシレーション動作について詳述する。図9(a)には、測定子22が理想歯すじラインに沿って移動するようにするための測定子21のZ軸方向の移動(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はZ軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。図9(b)には、測定子22が理想歯すじラインに沿って移動するようにするためのワークWのC軸回り回転(ベース動作)を示す。同図において、縦軸はC軸回りの回転角、横軸は時間である。このような測定子21のZ軸方向の移動と、ワークWのC軸回りの回転との合成により、測定子21は、理想歯すじラインに沿って移動するようなベース動作を行うことになる。
【0046】
そして、このZ軸のベース動作に加えて、図9(c)に示すような測定子21のY軸方向へのオシレーション動作を行う。同図において、縦軸はY軸方向の位置(座標)、横軸は時間である。
【0047】
このようにベース動作にオシレーション動作を加えると、図9(c)に示すようにタッチ式プローブ20は、Y軸方向にオシレーション動作をして(即ちY軸方向の移動速度の増減を繰り返して)、オシレーション動作の周期に応じた周期でON・OFFの切り換え動作を繰り返すことになる。即ち、ベース動作中に、測定子21を歯面Waに当接させてタッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、測定子21が歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせるため(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取るため)のオシレーション動作が連続して行なわれる。
【0048】
なお、ここではオシレーション動作として、サインカーブ状の周期関数を適用した場合の例を示している。但し、歯形測定の場合と同様に歯すじ測定でも、オシレーション動作の波形はサインカーブに限定するものではなく、周期に変化するものであればよく、例えば三角波状のものであってもよい。
また、歯すじ測定の精度を高めるために測定点数を増やす場合には、オシレーション動作の周期を短くすればよい。即ち、オシレーション動作の周期を変更するだけで容易に歯すじ測定のための測定点数を変更することができる。
オシレーション動作の周期については、必ずしも図示例のサインカーブなどのような一定の周期に限定するものではなく、適宜、変化させてもよい。
更に、オシレーション動作の振幅に関しては、歯すじ測定においても、上記の歯形測定の場合と同様に設定すればよい(図5(a),(b)を参照)。
【0049】
また、上記では、Z軸方向への測定子21の移動と、C軸回りのワークWの回転とを制御することにより、測定子21を理想歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を実施し、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する場合について説明したが、これに限定するものではなく、その他の駆動軸の組み合わせによって、ベース動作とオシレーション動作を行うようにしてもよい。
【0050】
図10に基づき、駆動軸の組み合わせについて説明すると、ベース動作を行う駆動軸とオシレーション動作を行う駆動軸の組み合わせとしては、ケース11〜15の例がある。ケース11は上記の場合の組み合わせ例である。
この他、Z,C軸でベース動作を行う場合には、ケース12のような駆動軸によってオシレーション動作を行なうようにしてもよい。ケース12では、ワークWのC軸回りの回転に対してオシレーション動作(回転速度の増減の繰り返し)を実施する。この場合には、歯面Waを測定子21に当接させてタッチ式プローブ20をONさせた後(即ちタッチ式プローブ20からのON信号を受け取った後)、歯面Waを測定子21に対し離間させる方向へ移動させてタッチ式プローブ20をOFFさせるため(即ちタッチ式プローブ20からのOFF信号を受け取るため)のオシレーション動作が連続して行なわれる。
【0051】
また、ベース動作に関しては、Z軸方向、X軸方向及びY軸方向への測定子21の移動を制御することにより、測定子21を理想歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を実施してもよい。即ち、測定子21を、Z,X,Y軸方向へベース動作させることにより、理想歯すじラインに沿って移動させてもよい。
そして、この場合にはケース13〜15のような駆動軸によってオシレーション動作を行なう。ケース13では、Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する。ケース14では、X,Y軸方向への測定子21の移動に対してオシレーション動作を実施する。ケース15では、C軸回りのワークWの回転に対してオシレーション動作を実施する。
【0052】
なお、上記では図8に示すようにワークWがヘリカルギアである場合の歯すじ測定について説明したが、本発明はスパーギアの歯すじ測定にも適用することができる。ワークWがスパーギアである場合、ベース動作に関しては、タッチ式プローブ20の測定子21をZ軸方向に移動(ベース動作)させるだけで理想歯すじラインに沿うように移動させるこのとができ、オシレーション動作に関しては、ヘリカルギアの場合と同様にY軸方向への測定子21の移動、又は、X,Y軸方向への測定子21の移動、又は、C軸回りのワークWの回転に対して、オシレーション動作を行えばよい。
【0053】
以上のように、本実施の形態例の歯車測定方法によれば、タッチ式プローブ20を用いてワークWの歯形又は歯すじの測定を行なう歯車測定方法において、タッチ式プローブ20の測定子21を、測定子21の移動及びワークWの回転を制御しワークWの理想歯形ラインに沿って移動させる、又は、測定子21の移動及びワークWの回転を制御し若しくは測定子21の移動を制御しワークWの理想歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、前記ベース動作中に、測定子21をワークWの歯面Waに当接させてタッチ式プローブ20からの第1信号(ON信号又はOFF信号)を受け取った後、測定子21がワークWの歯面Waに対し離間する方向へタッチ式プローブ20を移動させてタッチ式プローブ20からの第2信号(OFF信号又はON信号)を受け取るためのオシレーション動作、又は、ワークWの歯面Waを測定子21に当接させてタッチ式プローブ20からの第1信号(ON信号又はOFF信号)を受け取った後、ワークWの歯面Waを測定子21に対し離間する方向へ移動させてタッチ式プローブ20からの第2信号(OFF信号又はON信号)を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なうことを特徴としているため、ベース動作を行いつつ、オシレーション動作を行なうことによってタッチ式プローブの第1信号と第2信号の切り換え(ON・OFF切り換え)を連続的に行なうことができる。
このため、従来の方法に比べて歯形測定又は歯形測定に要する時間を大幅に短縮することができる。しかも、オシレーション動作の周期を変更するだけで容易に測定点数を増やすことができ、測定点数を増やしても、従来のような多大な測定時間を要することはない。
【0054】
なお、上記では理想の歯形/歯すじラインに沿った移動をベース動作としているが、必ずしもこれに限定するものではなく、演算によって求められた歯形/歯すじラインに沿う移動をベース動作としてもよい。
即ち、ベース動作は、必ずしも理想の歯形/歯すじラインに沿う移動であるとは限らず、パソコンなどの演算装置によって求められた任意の歯形/歯すじラインに沿う移動をベース動作とし、理想の歯形/歯すじラインとは異なる軌跡で測定子を動かすこともある。
例えば、歯車を測定する前に、シミュレーションなどによって、歯形/歯すじ形状に一定量の傾きがあることが予め分っているときなどは、その傾き分だけ理想の歯形/歯すじラインに対して傾斜させた歯形/歯すじラインに沿う動作(移動)を、ベース動作として与えることもある。
この場合にも、理想の歯形/歯すじラインの場合と同様の効果が得られる。即ち、演算によって求められた歯形/歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作に加えて、このベース動作中に、オシレーション動作を連続して行なうことより、ベース動作を行いつつ、タッチ式プローブの第1信号と第2信号の切り換え(ON・OFF切り換え)を連続的に行なうことができる。
【産業上の利用可能性】
【0055】
本発明は歯車測定方法に関するものであり、タッチ式プローブを用いて歯車の歯形測定や歯すじ測定を行なう場合に適用して有用なものである。
【符号の説明】
【0056】
11 歯車測定装置
12 基台
13 ガイドレール
14 回転テーブル
15 移動体
16 ガイドレール
17 移動体
18 ガイドレール
19 移動体
20 タッチ式プローブ
21 測定子
22 制御演算装置
HG 歯形
HS 歯すじ
W ワーク(歯車)
Wa 歯面
【特許請求の範囲】
【請求項1】
タッチ式プローブを用いて歯車の歯形又は歯すじの測定を行なう歯車測定方法において、
前記タッチ式プローブの測定子を、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し前記歯車の理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させる、又は、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し若しくは前記測定子の移動を制御し前記歯車の理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、
前記ベース動作中に、前記測定子を前記歯車の歯面に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記測定子が前記歯車の歯面に対し離間する方向へ前記タッチ式プローブを移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作、又は、前記歯車の歯面を前記測定子に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記歯車の歯面を前記測定子に対し離間する方向へ移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なうこと、
を特徴とする歯車測定方法。
【請求項2】
請求項1に記載の歯車測定方法において、
前記歯車の歯形測定に関するものであり、
前記測定子を前記理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させるための前記ベース動作は、前記歯車の回転中心に対して垂直なX軸方向、及び、前記X軸方向に対して垂直で且つ前記歯車の径方向に対して平行なY軸方向への前記測定子の移動と、前記回転中心と同軸なC軸回りの前記歯車の回転とを制御することにより、実施し、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記X軸方向及び前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れか1つに対して実施すること、
を特徴とする歯車測定方法。
【請求項3】
請求項2に記載の歯車測定方法において、
前記ベース動作では、前記X軸方向への前記測定子の移動量又は前記Y軸方向への前記測定子の移動量を0とし、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れかに対して実施すること、
を特徴とする歯車測定方法。
【請求項4】
請求項1に記載の歯車測定方法において、
前記歯車の歯すじ測定に関するものであり、
前記測定子を前記理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるための前記ベース動作は、前記歯車の回転中心に対して平行なZ軸方向への前記測定子の移動と、前記回転中心と同軸なC軸回りの前記歯車の回転とを制御することにより、実施し、或いは、前記Z軸方向、前記回転中心に対して垂直なX軸方向、及び、前記X軸方向に対して垂直で且つ前記歯車の径方向に対して平行なY軸方向への前記測定子の移動を制御することにより、実施し、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れかに対して実施すること、或いは、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記X軸方向及び前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れか1つに対して実施すること、
を特徴とする歯車測定方法。
【請求項1】
タッチ式プローブを用いて歯車の歯形又は歯すじの測定を行なう歯車測定方法において、
前記タッチ式プローブの測定子を、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し前記歯車の理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させる、又は、前記測定子の移動及び前記歯車の回転を制御し若しくは前記測定子の移動を制御し前記歯車の理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるためのベース動作を行なうことに加えて、
前記ベース動作中に、前記測定子を前記歯車の歯面に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記測定子が前記歯車の歯面に対し離間する方向へ前記タッチ式プローブを移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作、又は、前記歯車の歯面を前記測定子に当接させて前記タッチ式プローブからの第1信号を受け取った後、前記歯車の歯面を前記測定子に対し離間する方向へ移動させて前記タッチ式プローブからの第2信号を受け取るためのオシレーション動作を連続して行なうこと、
を特徴とする歯車測定方法。
【請求項2】
請求項1に記載の歯車測定方法において、
前記歯車の歯形測定に関するものであり、
前記測定子を前記理想歯形ライン、又は、演算によって求められた歯形ラインに沿って移動させるための前記ベース動作は、前記歯車の回転中心に対して垂直なX軸方向、及び、前記X軸方向に対して垂直で且つ前記歯車の径方向に対して平行なY軸方向への前記測定子の移動と、前記回転中心と同軸なC軸回りの前記歯車の回転とを制御することにより、実施し、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記X軸方向及び前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れか1つに対して実施すること、
を特徴とする歯車測定方法。
【請求項3】
請求項2に記載の歯車測定方法において、
前記ベース動作では、前記X軸方向への前記測定子の移動量又は前記Y軸方向への前記測定子の移動量を0とし、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れかに対して実施すること、
を特徴とする歯車測定方法。
【請求項4】
請求項1に記載の歯車測定方法において、
前記歯車の歯すじ測定に関するものであり、
前記測定子を前記理想歯すじライン、又は、演算によって求められた歯すじラインに沿って移動させるための前記ベース動作は、前記歯車の回転中心に対して平行なZ軸方向への前記測定子の移動と、前記回転中心と同軸なC軸回りの前記歯車の回転とを制御することにより、実施し、或いは、前記Z軸方向、前記回転中心に対して垂直なX軸方向、及び、前記X軸方向に対して垂直で且つ前記歯車の径方向に対して平行なY軸方向への前記測定子の移動を制御することにより、実施し、
前記オシレーション動作は、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れかに対して実施すること、或いは、前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記X軸方向及び前記Y軸方向への前記測定子の移動と、前記C軸回り前記歯車の回転の何れか1つに対して実施すること、
を特徴とする歯車測定方法。
【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2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2011−133237(P2011−133237A)
【公開日】平成23年7月7日(2011.7.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−290330(P2009−290330)
【出願日】平成21年12月22日(2009.12.22)
【出願人】(000006208)三菱重工業株式会社 (10,378)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年7月7日(2011.7.7)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年12月22日(2009.12.22)
【出願人】(000006208)三菱重工業株式会社 (10,378)
【Fターム(参考)】
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