CN101547765B - 齿轮匹配装置和齿轮加工设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种齿轮匹配装置，包括：工件保持装置，所述工件保持装置被支撑成能够在齿轮的轴向方向上移动，并且所述齿轮通过所述工件保持装置压向工件转动装置从而能够被转动地保持，所述工件转动装置绕其轴线转动所述齿轮；转动相位检测装置，所述转动相位检测装置设置到所述工件保持装置，并且当所述工件保持装置保持所述齿轮时，所述转动相位检测装置面对所述齿轮以检测所述齿轮的所述转动相位，和加工误差吸收装置，当所述工件保持装置保持所述齿轮时，所述加工误差吸收装置吸收所述齿轮轴向方向上的加工误差，并允许将所述转动相位检测装置的检测位置在所述齿轮轴向方向上保持恒定。本发明还还提供了一种使用齿轮匹配装置的齿轮加工设备。

Description

齿轮匹配装置和齿轮加工设备

技术领域

本发明涉及一种齿轮匹配装置，所述齿轮匹配装置执行齿轮匹配以建立旋转工具和将被加工的齿轮之间的转动相位关系，在所述转动相位关系中，旋转工具和齿轮可以彼此啮合，本发明还涉及一种使用齿轮匹配装置的齿轮加工设备。 

背景技术

诸如齿轮磨床和滚齿机的齿轮加工设备迄今为止已经作为用于通过使用旋转工具加工齿轮的工具。在这种齿轮加工设备中，旋转工具和将被加工的齿轮(以下在说明书简称为“齿轮”)通过单独的驱动传动电动机被分别同步控制，并且然后通过使旋转工具和齿轮彼此啮合而执行齿轮加工。 

另外，在齿轮加工设备中，在使旋转工具和齿轮彼此啮合之前执行“齿轮匹配”过程。执行齿轮匹配过程以建立旋转工具和齿轮之间的转动相位关系，在所述转动相位关系中，旋转工具的齿尖(齿顶)和齿间(齿槽)可以与齿轮的齿尖(齿顶)和齿间(齿槽)啮合。在此齿轮匹配过程中，旋转工具和齿轮的转动相位首先通过使用诸如触摸式探头的接触式传感器或诸如近程式传感器的非接触式传感器检测被分别检测。基于检测结果，校正这些转动相位之间的偏移，使得旋转工具的转动相位和齿轮的转动相位被调整。 

例如，专利文献1公开了这样一种齿匹配装置。在此齿轮匹配装置中，通过使用传感器读取齿轮的齿尖和齿间，同时分别确定旋转工具和齿轮的转动。因此，可以执行齿轮匹配。 

专利文献1：日本专利申请待审公开No.2004-25333。 

发明内容

本发明解决的问题 

然而，在上述传统的齿轮匹配装置中，用于检测齿轮的转动相位的传感器设置在旋转工具的一侧，即，在可转动地支撑旋转工具的柱(column)的一侧。由于这个原因，齿轮匹配操作复杂，因而导致花费在齿轮匹配上的时间增加。 

具体地，假定其中在传统的齿轮匹配装置中执行齿轮匹配操作的情况。当通过使用传感器检测齿轮的转动相位时，一旦到达其中旋转工具不对传感器的检测施加副作用的位置，必须撤回旋转工具。然后，在转动相位被检测之后，必须将传感器从其检测位置移动到其撤回位置，并且同时将旋转工具从其撤回位置移动到其加工位置。因此，由于旋转工具在其加工位置和其撤回位置之间的往复移动，并且还由于传感器在其检测位置和其撤回位置之间的往复移动，齿轮匹配操作所花费时间增加。 

在这方面，为了解决上述问题已经完成了本发明。本发明的目的是提供能够缩短齿轮匹配所花费时间的齿轮匹配装置，并且还提供使用齿轮匹配装置的齿轮加工设备。 

解决问题的方法 

用于解决上述问题的第一发明提供一种齿轮匹配装置，在通过使旋转工具和齿轮相互啮合，并且然后通过相对转动旋转工具和齿轮而执行齿轮加工之前，所述齿轮匹配装置执行齿轮匹配以建立旋转工具和齿轮之间的转动相位关系，在所述转动相位关系中，旋转工具和齿轮可以相互啮合。齿轮匹配装置特征在于所述齿轮匹配装置包括工件保持装置和转动相位检测装置。工件保持装置被支撑成在齿轮的轴向方向上可移动，并将齿轮压向工件转动装置从而可转动地保持齿轮。工件转动装置使齿轮绕工件转动装置的轴线转动。转动相位检测装置设置到工件保持装置，并且当工件保持装置保持齿轮时，转动相位检测装置面对齿轮以检测齿轮的转动相位。 

用于解决上述问题的第二发明提供一种根据第一发明的具有如下特征的齿轮匹配装置。转动相位检测装置设置在齿轮的与旋转工具相对的一侧。 

用于解决上述问题的第三发明提供一种根据第一发明的具有如下特征的齿轮匹配装置。齿轮匹配装置还包括撤回装置，所述撤回装置从检测位置撤回转动相位检测装置，在所述撤回位置处，转动相位检测装置检测齿轮的转动相位。 

用于解决上述问题的第四发明提供一种根据第一至第三发明中任一项的具有如下特征的齿轮匹配装置。齿轮匹配装置还包括加工误差吸收装置，当工件保持装置保持齿轮时，所述加工误差吸收装置吸收在齿轮在轴向方向上的加工误差。 

用于解决上述问题的第五发明提供一种齿轮加工设备，其特征在于所述齿轮加工设备包括根据第一至第四发明中任一项的齿轮匹配装置。 

本发明的效果 

根据第一发明的齿轮匹配装置在通过使旋转工具和齿轮相互啮合，并且然后通过相对转动旋转工具和齿轮而执行齿轮加工之前，执行齿轮匹配以建立旋转工具和齿轮之间的转动相位关系，在所述转动相位关系中，旋转工具和齿轮可以相互啮合。齿轮匹配装置包括工件保持装置和转动相位检测装置。工件保持装置被支撑成在齿轮的轴向方向上可移动，并将齿轮压向工件转动装置从而可转动地保持齿轮。工件转动装置绕其轴线转动齿轮。转动相位检测装置设置到工件保持装置，并且当工件保持装置保持齿轮时，所述转动相位检测装置面对齿轮以检测齿轮的转动相位。因而，当工件保持装置保持齿轮时，可以通过使用转动相位检测装置检测转动相位。因此，可以缩短齿轮匹配花费的时间。 

根据第二发明，在根据第一发明的齿轮匹配装置中，转动相位检测装置设置在齿轮的与旋转工具相对的一侧。因而，由于转动相位检测装置不干涉旋转工具的齿轮匹配操作，因此可以简化转动相位检测装置的操作。同时，由于齿轮碎片没有粘附到转动相位检测装置，因此可以防止转动相位检测装置被损坏。 

根据第三发明，根据第一发明的齿轮匹配装置还包括撤回装置，所述撤回装置从检测位置撤回转动相位检测装置，在所述检测位置处，转动相位检测装置检测齿轮的转动相位。因而，转动相位检测装置不干涉旋转工具的齿轮匹配操作。这使得可以简化转动相位检测装置的操作。同时，由 于可以防止齿轮碎片粘附到转动相位检测装置，因此可以防止转动相位检测装置被损坏。 

根据第四发明，根据第一至第三发明中任一项的齿轮匹配装置还包括加工误差吸收装置，当工件保持装置保持齿轮时，所述加工误差吸收装置吸收齿轮轴向方向上的加工误差。这使得当工件保持装置保持具有在齿轮的轴向方向上的加工误差的齿轮时，可以将转动相位检测装置设置在固定位置处。因此，可以在高精度的情况下检测转动相位。 

根据第五发明的齿轮加工设备包括根据第一至第四发明中任一项的齿轮匹配装置。具体地，齿轮加工设备包括齿轮匹配装置，在通过使旋转工具和齿轮相互啮合，并且然后通过相对转动旋转工具和齿轮而执行齿轮加工之前，所述齿轮匹配装置执行齿轮匹配以建立旋转工具和齿轮之间的转动相位关系，在所述转动相位关系中，旋转工具和齿轮可以相互啮合。齿轮匹配装置还包括工件保持装置和转动相位检测装置。工件保持装置被支撑以在齿轮的轴向方向上可移动。工件保持装置将齿轮压向工件转动装置，从而可转动地保持齿轮。工件转动装置绕其轴线转动齿轮。转动相位检测装置设置到工件保持装置。当工件保持装置保持齿轮时，转动相位检测装置面对齿轮以检测齿轮的转动相位。另外，转动相位检测装置设置在与齿轮的旋转工具相对的一侧上。而且，齿轮匹配装置包括撤回装置，所述撤回装置从检测位置撤回转动相位检测装置，在所述撤回位置处，转动相位检测装置检测齿轮的转动相位。而且，齿轮匹配装置包括加工误差吸收装置，当工件保持装置保持齿轮时，所述加工误差吸收装置吸收齿轮在轴向方向上的加工误差。这使得在工件保持装置保持齿轮的同时可以通过使用转动相位检测装置检测转动相位。因而，可以缩短齿轮匹配花费的时间。另外，由于转动相位检测装置不干涉旋转工具的齿轮匹配操作，因此可以简化转动相位检测装置的操作。同时，由于齿轮碎片没有粘附到转动相位检测装置，因此可以防止转动相位检测装置被损坏。而且，由于即使当工件保持装置保持具有齿轮在轴向方向上的加工误差的齿轮时，转动相位检测装置也可以设置在固定位置，因此可以在高精度的情况下检测转动相位。 

附图说明

图1显示包括根据本发明第一实施例的齿轮匹配装置的齿轮磨床的主要部分的侧视图； 

图2显示传感器的安装结构的示意性视图； 

图3显示磨石和传感器相对于工件的位置关系； 

图4显示包括根据本发明第二实施例的齿轮匹配装置的齿轮磨床的主要部分的侧视图； 

图5显示传感器的安装结构的示意性视图；以及 

图6显示磨石和传感器相对于工件的位置关系。 

具体实施方式

以下参照附图详细说明根据本发明的齿轮匹配装置。 

实施例1 

图1显示包括根据本发明第一实施例的齿轮匹配装置的齿轮磨床的主要部分的侧视图。图2显示传感器的安装结构的示意性视图。图3显示磨石和传感器相对于工件的位置关系。 

如图1所示，柱12支撑在齿轮磨床1的床11上，所述齿轮磨床1是齿轮加工设备。柱12可以在X轴方向(水平方向)上移动。磨石(旋转工具)13支撑在柱12的前面，从而可绕水平轴线转动。磨石13具有圆柱形形状，并且螺旋状螺纹形成在磨石13的外周表面上。另外，磨石13被支撑成可在Y轴方向(水平方向)和Z轴方向(垂直方向)上相对于柱12移动，并且可同时在A方向上转动。使磨石13与在后面说明的齿轮状形状的工件(将被加工的齿轮)W啮合，使得齿轮磨削被执行。 

而且，相对柱14竖立在床11上，以面对柱12的前面。导向构件15连接到面对柱12的相对柱14的前面。尾架16支撑在导向构件15上以在Z轴方向上上升和下降。另外，具有大致圆锥状形状的尾架中心17支撑在尾架16的下端上，以可绕垂直轴线相对于尾架16转动。 

在尾架16的下方，盘形旋转台(工件转动装置)18支撑在床11上，以在C方向(绕垂直轴线)上可转动。安装夹具19具有大致圆锥状形状，所述形状可拆卸地支撑在旋转台18的上部。而且，工件W可以连接到固定 夹具19的上部，和与安装夹具19的上部分开。 

要注意的是，尾架中心17的中心轴线、旋转台18的中心轴线、安装夹具23的中心轴线布置在同一轴线上。此布置可以以如下方式保持工件W。当尾架16朝向装载在安装夹具23上的工件W被降下时，尾架中心17配合到工件W的中心孔Wa(见图3)，使得工件W被保持。然后，通过转动旋转台18，因此被保持的工件W可以同尾架中心17和安装夹具19一起在C方向上转动。 

如图1-3中所示，阶梯部分16a形成在尾架16的在相对柱14(导向构件15)侧上的部分中。杆41在其上端处连接到尾架16的阶梯部分16a。传感器(转动相位检测装置)33利用在所述传感器13与杆41之间的支撑板31和支撑杆32支撑在所述杆41的下端。传感器33是用于检测工件W的转动相位的诸如近程式传感器的非接触式传感器。 

通孔31a形成在支撑板31中，环状构件34分别设置在通孔31a的上部分和下部分上。另一方面，杆41包括大直径部分41a、小直径部分41b和凸缘部分41c。大直径部分41a形成在杆41的上端侧上，而小直径部分41b形成在杆41的下端侧上以具有比大直径部分41a的直径小的直径。凸缘部分41c形成在大直径部分41a和小直径部分41b之间。 

杆41的小直径部分41b穿入环状构件34和支撑板31的通孔31a，从而可滑动地支撑在所述环状构件和所述通孔中。弹簧35在杆41的凸缘部分41c和上侧上的环状构件34之间的位置处以收缩状态设置在小直径部分41b的外侧上。因而，支撑板31通过弹簧35的偏压力相对于杆41向下偏压。而且，传感器33利用在传感器33与支撑板31之间的上述支撑杆32支撑在支撑板31的一端上。另一方面，止动器36设置在支撑板31的另一端的下侧上，同时支撑在相对柱14的前面的下部分上。 

当尾架16被降下时，使设置到尾架16的支撑板31邻接在止动器36上。因而尾架16的位置的下限以此方式被设定。因此，杆41的下端(小直径部分41b)设置在下降参考位置R，而传感器33被设置成面对保持工件W。 

这里，柱12在X轴方向上移动、磨石13在Y轴和Z轴方向上的移动及其在A方向上的摆动和转动驱动、尾架16在Z轴方向上的上升和下降、工作台18(工件W)在C方向上的转动驱动、通过传感器33检测转动相位等等通过没有图示的NC(数字控制)装置控制。换言之，这些操作的控制可以在工 件W上执行磨削。 

应注意的是支撑板31、支撑杆32、弹簧35、止动器36、杆41和类似物构成加工误差吸收装置。 

下面将说明齿轮匹配操作和在齿轮磨床1中的磨削。 

首先，工件W被装载到安装夹具19上，然后降下尾架16。尾架16的下降使支撑板31邻接在止动器36上，使得尾架16设置在下限位置处。因此，尾架中心17配合到工件W的中心孔Wa以保持工件W，并且同时传感器33设置在检测位置处，传感器33在所述检测位置处面对如此保持的工件W。 

然后，旋转台18在其中传感器33设置在检测位置处的状态下转动，并且测量工件W的第一齿尖(齿顶)位置。此后，旋转台18在相反的方向上转动，并且测量紧跟第一齿尖的第二齿尖的位置。基于这些测量结果，检测在这些第一和第二齿轮顶之间的C方向上的转动相位。下面，由检测的这些齿尖之间的C方向上的转动相位使NC装置计算工件W的第一和第二齿尖之间的第一齿间(齿槽)中的C方向上的转动相位。 

随后，工件W在磨石13侧上的第二齿间中的C方向上的转动相位由以下计算：工件W的面对传感器33的第一齿间中的C方向上所计算的转动相位；工件W的技术规格(齿数、螺旋角和类似物)；用于工件W的传感器33的检测高度；传感器角度(从磨石13侧在C方向上的相对转动角度)和类似物。然后，获得工件W在磨石13侧上的齿间中的C方向上所计算的转动相位相对于磨石13的的偏移量。转动工件W，以便通过转动相位偏移量进行校正，使得磨石13与工件W的齿轮匹配被执行。 

此后，在C方向上，磨石13的转动与旋转台18的转动同步。同时，柱12在X轴方向上移动，而磨石13在Y轴和Z轴方向上移动并在A方向上转动。因此，使磨石13与工件W啮合，使得磨削在工件W上被执行。 

在这种情况下，在工件W中有时产生微小加工误差。假定如上所述的其中工件在C方向上绕垂直轴线转动而被磨削的情况。在这种情况下，当在工件的高度尺寸上，即，在工件的表面宽度中产生加工误差时，传感器在Z轴方向上的检测位置产生变化。因此，不能在高精度的情况下检测位置。 

在这方面，在根据本发明的齿轮匹配装置中，弹簧35设置在支撑板31 和杆41之间。即使当在工件W的高度方向上产生加工误差时，弹簧35允许传感器33在Z轴方向上总是设置在相同位置处。 

具体地，如图2所示，当工件W的高度尺寸大于预定尺寸时，通过使当工件被加工成具有预定尺寸时的位置稍微向上增加高度尺寸而改变尾架16的下限位置。根据这个变化，杆41的下端仅仅降低到位于下降参考位置R上方的上参考位置R1。然而，由于支撑板31通过弹簧35的偏压力相对于杆41向下偏压，所以支撑板31邻接在止动器36上。因而，即使当工件W的高度尺寸大于预定尺寸时，传感器33在Z轴方向上设置在与其中工件被加工成具有等于预定尺寸的高度尺寸的情况下的位置相同的位置处。 

另一方面，当工件W的高度尺寸小于预定尺寸时，通过使当工件被加工成具有预定尺寸时的位置稍微向下减少高度尺寸而改变尾架16的下限位置。这时，支撑板31邻接在止动器36上，且同时杆41的下端克服弹簧35的偏压力被降下到位于下降参考位置R下方的下参考位置R2。换言之，通过止动器36限制支撑板31的下降，但是只有杆41被降下。因而，即使当工件W的高度尺寸小于预定尺寸时，传感器33在Z轴方向上设置在与其中工件被加工成具有等于预定尺寸的高度尺寸的情况下的位置相同的位置处。 

因而，由于设置在支撑板31和杆41之间的弹簧35吸收工件W的高度尺寸上的加工误差，因此传感器33的检测位置在Z轴方向上可以保持恒定。 

另外，当执行齿轮匹配操作时，由于传感器33支撑在尾架16上，因此即使在由传感器33进行检测期间也不必须撤回磨石13。因此，可以缩短操作齿轮匹配所花费的时间。而且，如图3所示，传感器33设置在工件W的与磨石13相对的一侧。在此结构情况下，从磨石13到传感器33的距离可以更长。因此，防止了在磨削时传感器33被工件W的碎片或被冷却剂的供给和喷射损坏。 

因而，传感器33在尾架16上的支撑可以在使尾架16保持工件W的同时通过使用传感器33检测工件W的转动相位。因此，可以缩短齿轮匹配花费的时间。 

而且，由于传感器33设置在工件W的与磨石13相对的一侧，所以传感器33不干涉磨石13的齿轮匹配操作。这可以简化操作，并因而进一步缩短齿轮匹配花费的时间。另外，由于从磨石13到传感器33的距离可以保持足 够，可以防止在磨削时传感器33被工件W的碎片或者被冷却剂的供给和喷射损坏。 

而且，弹簧35在支撑板31和杆41之间的设置提供如下效果。具体地，即使当在工件W的高度尺寸上产生加工误差时，也可以吸收加工误差。因而，传感器33可以不变地设置在相同的检测位置处。因此，可以在高精度的情况下检测转动相位。 

实施例2 

图4显示包括根据本发明第二实施例的齿轮匹配装置的齿轮磨床的主要部分的侧视图。图5显示传感器的安装结构的示意性视图。图6显示磨石和传感器相对于工件的位置关系。要注意的是在如下说明中，具有与第一实施例中说明的部件相同的结构和功能的部件由相同的附图标记表示，并且与第一实施例中说明相同的说明省略。 

如图4-6中所示，气缸51设置在齿轮磨床2中的尾架16的侧部上，齿轮磨床2是齿轮加工设备。气缸51设置有在Z轴方向上滑动的杆52。传感器33利用在传感器33与杆52之间的支撑板31和支撑杆32支撑在杆52的下端上。 

杆52包括大直径部分52a、小直径部分52b和凸缘部分52c。大直径部分52a形成在杆52的上端侧上，而小直径部分52b形成杆52的下端侧上以具有比大直径部分52a的直径小的直径。凸缘部分52c形成在大直径部分52a和小直径部分52b之间。 

杆52的小直径部分52b穿入环状构件34和支撑板31的通孔31a，从而可滑动地支撑在所述环状构件和所述通孔中。弹簧35以收缩状态在杆52的凸缘部分52c和上侧上的环状构件34之间的位置处设置在小直径部分52b的外侧上。因而，支撑板31通过弹簧35的偏压力相对于杆52向下偏压。 

具体地，当尾架16被降下时，使设置到尾架16的支撑板31邻接在止动器36上。因而以这种方式设置尾架16的位置的下限。因此，杆52的下端(小直径部分52b)设置在下降参考位置R处，而传感器33被设置成面对保持工件W。当尾架16设置在下限位置处时，通过驱动气缸51膨胀和缩回杆52使传感器33在检测位置S1和撤回位置S2之间移动。 

这里，柱12在X轴方向上的移动、磨石13在Y轴和Z轴方向上的移动及其在A方向上的摆动和转动驱动、尾架16在Z轴方向上的上升和下降、工作 台18(工件W)在C方向上的转动驱动、由传感器33进行的转动相位检测、气缸51的驱动等等由未显示的NC装置控制。换言之，这些操作的控制可以在工件W上执行磨削。 

应注意的是支撑板31、支撑杆32、弹簧35、止动器36、气缸51、杆52等构成加工误差吸收装置。 

下面将说明齿轮匹配操作和在齿轮磨床1中的磨削。 

首先，工件W装载到安装夹具19上，然后在其中气缸51的杆52伸出的情况下降下尾架16。尾架16的下降使支撑板31邻接在止动器36上，使得尾架16设置在下限位置处。因此，尾架中心17配合到工件W的中心孔Wa中，从而保持工件W，并且同时传感器33设置在其中传感器33面对如此保持的工件W的检测位置S1处。 

然后，旋转台18在其中传感器33设置在检测位置S1的状态下转动，并且测量工件W的第一齿尖(齿顶)位置。此后，旋转台18在相反的方向上转动，并且测量紧跟第一齿尖的第二齿尖的位置。基于这些测量结果，检测这些第一和第二齿尖之间的C方向上的转动相位。接下来，由检测的这些齿尖之间的C方向上的转动相位，使NC装置计算在工件W的第一和第二齿尖之间的齿间(齿槽)中的C方向上的转动相位。 

随后，工件W在磨石13侧上的齿间中的C方向上的转动相位由以下计算：工件W的面对传感器33的齿间中的C方向上所计算的转动相位；工件W的技术规格(齿数、螺旋角和类似物)；用于工件W的传感器33的检测高度；传感器角度(从磨石13侧在C方向上的相对转动角度)和类似物。然后，获得工件W在磨石13侧上的齿间中的C方向上所计算的转动相位相对于磨石13的的偏移量。转动工件W，以便通过转动相位偏移量进行校正，使得磨石13与工件W的齿轮匹配被执行。 

此后，通过驱动气缸51以缩回杆52使传感器33从检测位置S1升高到撤回位置S2。然后，磨石13的转动与旋转台18的转动在C方向上同步。同时，柱12在X轴方向上移动，而磨石13在Y轴和Z轴方向上移动并且在A方向上转动。因此，使磨石13与工件W啮合，使得在工件W上执行磨削。 

在这种情况下，在工件中有时产生微小加工误差。在如上所述其中工件在C方向绕垂直轴线转动以被磨削的情况下，当工件的高度尺寸，即， 表面宽度中产生加工误差时，传感器在Z轴方向上的检测位置S1产生变化。因此，不能在高精度的情况下检测位置。 

在这方面，在根据本发明的齿轮匹配装置中，弹簧35设置在支撑板31和杆52之间。即使当在工件W的高度方向上产生工误差时，弹簧35允许传感器33在Z轴方向上总是设置在相同位置处。 

具体地，如图5所示，当工件W的高度尺寸大于预定尺寸时，通过使当工件被加工成具有预定尺寸时的位置稍微向上增加尺寸而改变尾架16的下限位置。根据这个变化，杆52的下端仅仅被降下到位于下降参考位置R上方的上参考位置R1。然而，由于支撑板31通过弹簧35的偏压力相对于杆52向下偏压，所以支撑板31邻接在止动器36上。因而，即使当工件W的高度尺寸大于预定尺寸时，传感器33在Z轴方向上设置在与其中工件被加工成具有等于预定尺寸的高度尺寸的情况下的位置相同的位置处。 

另一方面，当工件W的高度尺寸小于预定尺寸时，通过使当工件被加工成具有预定尺寸时的位置稍微向下减少尺寸而改变尾架16的下限位置。这时，支撑板31邻接在止动器36上，且同时杆52的下端克服弹簧35的偏压力被降下到位于下降参考位置R下方的下参考位置R2。换言之，通过止动器36限制支撑板31的下降，但是只有杆52被降下。因而，即使当工件W的高度尺寸小于预定尺寸时，传感器33在Z轴方向上设置在与其中工件被加工成具有等于预定尺寸的高度尺寸的情况下的位置相同的位置处。 

因而，由于设置在支撑板31和杆52之间的弹簧35吸收工件W的高度尺寸上的加工误差，因此传感器33的检测位置S1在Z轴方向上可以保持恒定。 

另外，当执行齿轮匹配操作时，由于传感器33支撑在尾架16上，因此即使在由传感器33进行检测期间也不必须撤回磨石13。因此，可以缩短操作齿轮匹配所花费的时间。而且，由于已经完成旋转相位检测的传感器33升高大撤回位置S2，所以从磨石13到传感器33的距离可以更长。因此，防止了在磨削时传感器33被工件W的碎片或被冷却剂的供给和喷射损坏。 

要注意的是在上述操作中，传感器33在其中气缸51的杆52伸出的情况下通过降下尾架16而设置在检测位置S1处。然而，传感器在其中气缸51的杆52缩回的情况下一旦被设置在撤回位置S2处以后，通过降低尾架16可以将传感器33下降到检测位置S1。而且，除了气缸51和杆52之外，可以 设置用于在工件W的径向方向上向外撤回传感器33的另一个撤回机构。可选地，可以只设置此撤回机构。 

因而，传感器33在尾架16上的支撑使在尾架16保持工件W的同时可以通过使用传感器33检测工件W的转动相位。因此，可以缩短齿轮匹配花费的时间。 

而且，由于提供用于在检测位置S1和撤回位置S2之间升高和下降传感器33的气缸51，因此传感器33在没有检测转动相位时，即，在齿轮匹配和磨削期间设置在撤回位置S2处。因而，由于传感器33不干涉磨石13的齿轮匹配操作，因此可以简化操作，并因而进一步缩短齿轮匹配花费的时间。另外，由于从磨石13到传感器33的距离可以保持足够，因此在磨削时可以防止传感器33被工件W的碎片或冷却剂的供给和喷射损坏。 

而且，由于弹簧35设置在支撑板31和气缸51的杆52之间，因此提供了如下效果。具体地，即使当工件W的高度尺寸上产生加工误差时，也可以吸收加工误差。因而，传感器33可以不变地设置在检测位置处。因此，可以在高精度的情况下检测转动相位。 

应注意的是虽然在上述实施例中弹簧35设置在支撑板31和杆41或52之间，但是设置弹簧35可以不是不需的。可选地，杆41或52的下端可以固定到支撑板31。而且，在上述实施例中，根据本发明的齿轮匹配装置应用于齿轮磨床，齿轮磨床通过使用螺旋状形状的磨石用于磨削齿轮状形状的工件。然而，根据本发明的齿轮匹配装置可以应用于诸如滚齿机的齿轮加工设备，所述齿轮加工设备通过使用螺旋状形状的齿轮滚刀加工齿轮状形状的工件。 

工业应用性 

本发明可以应用于诸如齿轮磨床的齿轮加工设备，其中可以精确地校正产生在将被加工的齿轮中的齿廓误差和齿线误差。 

Claims (4)

1.一种齿轮匹配装置，在通过使旋转工具和齿轮相互啮合，并然后通过相对转动所述旋转工具和所述齿轮而执行齿轮加工之前，所述齿轮匹配装置执行齿轮匹配从而建立所述旋转工具和将被加工的齿轮之间的转动相位关系，在所述转动相位关系中，所述旋转工具和所述齿轮能够相互啮合，

所述齿轮匹配装置的特征在于所述齿轮匹配装置包括：

工件保持装置，所述工件保持装置被支撑成能够在齿轮的轴向方向上移动，并且所述齿轮通过所述工件保持装置压向工件转动装置从而能够被转动地保持，所述工件转动装置绕其轴线转动所述齿轮；

转动相位检测装置，所述转动相位检测装置设置到所述工件保持装置，并且当所述工件保持装置保持所述齿轮时，所述转动相位检测装置面对所述齿轮以检测所述齿轮的所述转动相位，和

加工误差吸收装置，当所述工件保持装置保持所述齿轮时，所述加工误差吸收装置吸收所述齿轮轴向方向上的加工误差，并允许将所述转动相位检测装置的检测位置在所述齿轮轴向方向上保持恒定。

2.根据权利要求1所述的齿轮匹配装置，其特征在于：所述转动相位检测装置设置在所述齿轮的与所述旋转工具相对的一侧。

3.根据权利要求1所述的齿轮匹配装置，其特征在于：还包括撤回装置，所述撤回装置从检测位置撤回所述转动相位检测装置，在所述撤回位置处，所述转动相位检测装置检测所述齿轮的所述转动相位。

4.一种齿轮加工设备，其特征在于：包括根据权利要求1-3中任一项所述的齿轮匹配装置。

Images