JP2010230348A - Work hardness measuring instrument - Google Patents

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JP2010230348A JP2009075643A JP2009075643A JP2010230348A JP 2010230348 A JP2010230348 A JP 2010230348A JP 2009075643 A JP2009075643 A JP 2009075643A JP 2009075643 A JP2009075643 A JP 2009075643A JP 2010230348 A JP2010230348 A JP 2010230348A
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Hideo Suzuki
英夫 鈴木
Yuzo Yamamoto
雄三 山本
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a work hardness measuring instrument capable of measuring specific location of a work, such as a gear. <P>SOLUTION: The work hardness measuring instrument 10 is constituted of: a rotary mechanism 16, provided on a base plate 13 and equipped with the rotary shaft 15 rotated around the axis of the work 14; a work support mechanism 17 provided on the rotary shaft 15 to support the work 14; a sensor part 18 provided so as to face the work 14 supported by the work support mechanism 17 to detect the hardness in the vicinity of the surface of the work 14; a displaying and recording part 22 for displaying and recording the data detected by the sensor part 18; and a sensor advancing and retracting mechanism 24 for advancing and retracting the sensor part 18, provided to the base plate 13 with respect to the work 14. Since the work is rotated and makes the sensor part advance for it to be allowed to approach a measurement location, the hardness of the specific location of the work can be measured. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ワークの表面近傍の硬度を計測する硬度計測装置に関する。   The present invention relates to a hardness measuring device that measures the hardness near the surface of a workpiece.

従来、表面処理が施されたワークの表面近傍の硬度を非破壊で計測する技術が知られている(例えば、特許文献1(図2、図3)参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for measuring the hardness in the vicinity of the surface of a workpiece subjected to surface treatment in a nondestructive manner (see, for example, Patent Document 1 (FIGS. 2 and 3)).

特許文献1の技術を図面に基づいて以下に説明する。
図12(a)に示すように、表面処理が施された円柱ワーク101に、励磁コイル102と検出コイル103を隣接して配置する。次に、励磁コイル102に交流電源104から交流電圧(励磁電圧)を印加する。すると、円柱ワーク101の表層に渦電流が発生する。この渦電流により検出コイル103に交流電流が発生する。この発生した交流電流の電圧(検出電圧)を測定装置105で計測する。励磁電圧と検出電圧との相関を(c)で説明する。
The technique of patent document 1 is demonstrated below based on drawing.
As shown in FIG. 12A, an excitation coil 102 and a detection coil 103 are disposed adjacent to a cylindrical workpiece 101 that has been subjected to surface treatment. Next, an AC voltage (excitation voltage) is applied from the AC power source 104 to the excitation coil 102. Then, an eddy current is generated on the surface layer of the cylindrical workpiece 101. This eddy current generates an alternating current in the detection coil 103. The voltage (detection voltage) of the generated alternating current is measured by the measuring device 105. The correlation between the excitation voltage and the detection voltage will be described with reference to (c).

(c)は横軸が時間軸で縦軸が電圧であるグラフであり、正弦波V1が励磁電圧曲線であるときに、検出電圧は正弦波V2で表される。正弦波V1と正弦波V2の位相差をΦと定義する。
(b)で、cosΦで表されるX値は浸炭深さと良好な相関関係があり、sinΦで表されるY値は表面硬さに良好な相関関係がある。
(C) is a graph in which the horizontal axis is the time axis and the vertical axis is the voltage. When the sine wave V1 is an excitation voltage curve, the detected voltage is represented by the sine wave V2. The phase difference between the sine wave V1 and the sine wave V2 is defined as Φ.
In (b), the X value represented by cosΦ has a good correlation with the carburization depth, and the Y value represented by sinΦ has a good correlation with the surface hardness.

浸炭深さや表面硬さが変化すると、Φの大きさやV2の高さが変化する。そこで、cosΦやsinΦを計測で求めることにより、そのときの浸炭深さや表面硬さを特定することができる。   As the carburization depth and surface hardness change, the size of Φ and the height of V2 change. Therefore, by determining cosΦ and sinΦ by measurement, the carburization depth and surface hardness at that time can be specified.

ところで、機械要素の一つである歯車は、高い強度が求められる。強度を高める手法として、浸炭処理法が広く採用されている。そして、歯車では表面近傍の硬度が重要であり、歯車の重要な局部、例えば歯底の硬度を計測する必要があり、特に歯車の全歯底の計測ができれば好都合である。
しかしながら、特許文献1では、円柱ワーク101の外周面を計測する原理が開示されているものの、歯車の歯底のようなワークの特定箇所を計測する具体的な構成となっていない。すなわち、歯車等のワークの特定箇所を計測することができるワーク硬度計測装置が求められている。
Incidentally, a gear that is one of the mechanical elements is required to have high strength. As a technique for increasing the strength, a carburizing method is widely adopted. In the gear, the hardness in the vicinity of the surface is important, and it is necessary to measure the hardness of an important part of the gear, for example, the bottom of the gear, and it is particularly convenient if the total tooth bottom of the gear can be measured.
However, although the principle of measuring the outer peripheral surface of the cylindrical workpiece 101 is disclosed in Patent Document 1, it does not have a specific configuration for measuring a specific part of the workpiece such as a tooth bottom of a gear. That is, there is a need for a workpiece hardness measuring device that can measure a specific part of a workpiece such as a gear.

特開2004−108873公報JP 2004-108873 A

本発明は、歯車等のワークの特定箇所を計測することができるワーク硬度計測装置を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the workpiece hardness measuring apparatus which can measure the specific location of workpiece | works, such as a gearwheel.

請求項1に係る発明は、ベースプレートに設けられワークの軸廻りに回転する回転軸を備えている回転機構と、前記回転軸に設けられ前記ワークを支持するワーク支持機構と、このワーク支持機構で支持されたワークに臨むように設けられ前記ワークの表面近傍の硬度を検出するセンサー部と、このセンサー部で検出された情報を表示記録する表示記録部と、前記ベースプレートに設けられ前記センサー部を前記ワークに進退するセンサー進退機構と、からなることを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotating mechanism provided on a base plate and provided with a rotating shaft that rotates around a workpiece axis, a workpiece supporting mechanism that is provided on the rotating shaft and supports the workpiece, and the workpiece supporting mechanism. A sensor unit that is provided so as to face a supported workpiece, detects the hardness near the surface of the workpiece, a display recording unit that displays and records information detected by the sensor unit, and a sensor unit that is provided on the base plate. And a sensor advance / retreat mechanism for advancing / retreating the workpiece.

請求項2に係る発明では、センサー部は、ワークに対向する略コの字形状の鉄心と、この鉄心に設けられワークに向かって延びており先端が楔形断面形状を呈する検出コイル支持体と、この検出コイル支持体の先端に設けられワークに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイルと、鉄心に設けられワークを励磁する励磁コイルと、からなることを特徴とする。   In the invention according to claim 2, the sensor unit includes a substantially U-shaped iron core facing the workpiece, a detection coil support provided on the iron core, extending toward the workpiece, and having a wedge-shaped cross-section at the tip. It is characterized by comprising a detection coil provided at the tip of this detection coil support for detecting a change in magnetic field due to eddy current generated in the work, and an excitation coil provided on the iron core for exciting the work.

請求項3に係る発明では、ワークは、はすば歯車であることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is characterized in that the workpiece is a helical gear.

請求項4に係る発明は、センサー部とセンサー進退機構との間に、ワークの軸に直交する軸廻りに回転するセンサー回転機構を介在させたことを特徴とする。   The invention according to claim 4 is characterized in that a sensor rotation mechanism that rotates about an axis orthogonal to the axis of the workpiece is interposed between the sensor portion and the sensor advance / retreat mechanism.

請求項5に係る発明は、ワークをワークの軸に沿って移動させる第1スライド機構と、ワークをセンサー部に向かって移動させる第2スライド機構とからなる2つのスライド機構を介して回転機構がベースプレートに設けられていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, the rotation mechanism is provided via two slide mechanisms including a first slide mechanism that moves the workpiece along the workpiece axis and a second slide mechanism that moves the workpiece toward the sensor unit. It is provided on the base plate.

請求項6に係る発明は、ベースプレートは床に支持されており、第2スライド機構は、床に上下方向の衝撃を吸収するショックアブソーバを介して設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is characterized in that the base plate is supported on the floor, and the second slide mechanism is provided on the floor via a shock absorber that absorbs an impact in the vertical direction.

請求項7に係る発明は、第1スライド機構に、上下方向に高さ表示用の目盛りと、この目盛りを指し示す指示部材が設けられていることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is characterized in that the first slide mechanism is provided with a scale for displaying height in the vertical direction and an indicating member pointing to the scale.

請求項8に係る発明は、ワークは貫通穴を有し、ワーク支持機構は、貫通穴の周面を押すことでワークを支持する複数のクランプ爪を備えていることを特徴とする。   The invention according to claim 8 is characterized in that the work has a through hole, and the work support mechanism includes a plurality of clamp claws that support the work by pressing the peripheral surface of the through hole.

請求項9に係る発明は、センサー部は、複数個で構成されていることを特徴とする。   The invention according to claim 9 is characterized in that a plurality of sensor portions are formed.

請求項1に係る発明では、ワーク硬度計測装置は、回転軸を備えている回転機構と、回転軸に設けられワークを支持するワーク支持機構と、ワークの表面近傍の硬度を検出するセンサー部と、センサー部をワークに進退するセンサー進退機構とからなる。ワークを回転させ、センサー部を前進させて測定箇所に近づけるので、ワークの特定箇所の硬度を計測することができる。   In the invention according to claim 1, the workpiece hardness measuring device includes a rotation mechanism provided with a rotation shaft, a workpiece support mechanism provided on the rotation shaft for supporting the workpiece, and a sensor unit for detecting hardness in the vicinity of the surface of the workpiece. And a sensor advance / retreat mechanism for advancing / retreating the sensor unit to / from the workpiece. Since the workpiece is rotated and the sensor unit is advanced to approach the measurement location, the hardness of the specific location of the workpiece can be measured.

請求項2に係る発明では、センサー部は、ワークに対向する略コの字形状の鉄心と、先端が楔形断面形状を呈する検出コイル支持体と、この検出コイル支持体の先端に設けられワークに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイルと、鉄心に設けられワークを励磁する励磁コイルとからなる。鉄心を介して、励磁コイル、検出コイルを一体化するので、計測装置を小型化することができる。
加えて、楔型断面形状の検出コイル支持体は歯車の歯底付近まで入り込むので、歯底の硬度を計測することができる。
In the invention according to claim 2, the sensor unit includes a substantially U-shaped iron core facing the workpiece, a detection coil support whose tip has a wedge-shaped cross-section, and a workpiece provided at the tip of the detection coil support. The detection coil includes a detection coil that detects a change in magnetic field due to the generated eddy current, and an excitation coil that is provided on the iron core and excites the workpiece. Since the excitation coil and the detection coil are integrated via the iron core, the measuring device can be miniaturized.
In addition, since the detection coil support having a wedge-shaped cross section penetrates to the vicinity of the tooth bottom of the gear, the hardness of the tooth bottom can be measured.

請求項3に係る発明では、ワークは、はすば歯車である。はすば歯車の硬度測定は難しいと言われているが、本発明によれば、はすば歯車を非破壊検査で硬度測定することができる。   In the invention which concerns on Claim 3, a workpiece | work is a helical gear. Although it is said that it is difficult to measure the hardness of a helical gear, according to the present invention, the hardness of a helical gear can be measured by nondestructive inspection.

請求項4に係る発明では、センサー部とセンサー進退機構との間に、ワークの軸に直交する軸廻りに回転するセンサー回転機構を介在させている。測定箇所がワークの軸に直交する軸廻りに傾いていても、この傾きに合わせてセンサー部を回転させるので、センサー部を確実に測定箇所に接近させて測定し、正確な測定値を得ることができる。
加えて、ワークがはすば歯車であっても、歯すじの傾きに合わせてセンサー部を回転させるので、センサー部を確実に歯底に接近させて測定し、正確な測定値を得ることができる。
In a fourth aspect of the invention, a sensor rotation mechanism that rotates about an axis orthogonal to the workpiece axis is interposed between the sensor unit and the sensor advance / retreat mechanism. Even if the measurement location is tilted around the axis perpendicular to the workpiece axis, the sensor unit is rotated in accordance with this tilt, so the sensor unit must be brought close to the measurement location and measurements can be taken to obtain accurate measurement values. Can do.
In addition, even if the workpiece is a helical gear, the sensor unit is rotated in accordance with the inclination of the tooth trace, so that the sensor unit can be reliably moved close to the tooth bottom to obtain an accurate measurement value. it can.

請求項5に係る発明では、ワークをワークの軸に沿って移動させる第1スライド機構と、ワークをセンサー部に向かって移動させる第2スライド機構とを介して回転機構がベースプレートに設けられている。センサー部を基準にしてワークを移動させることができるため、異なるサイズのワークであっても計測可能となる。
加えて、ワークが歯車である場合は、それぞれの歯幅及び歯車の径に合わせて位置を調整するので、異なるサイズの歯車であっても計測することができる。
In the invention which concerns on Claim 5, the rotation mechanism is provided in the baseplate via the 1st slide mechanism which moves a workpiece | work along the axis | shaft of a workpiece | work, and the 2nd slide mechanism which moves a workpiece | work toward a sensor part. . Since the workpiece can be moved with reference to the sensor unit, it is possible to measure even workpieces of different sizes.
In addition, when the workpiece is a gear, the position is adjusted in accordance with the respective tooth width and gear diameter, so even gears of different sizes can be measured.

請求項6に係る発明では、第2スライド機構は、床に上下方向の衝撃を吸収するショックアブソーバを介して設けられている。例えば、第2スライド機構のロックを開放すると、第2スライド機構は自重で急激に下降することがある。この場合に、ショックアブソーバで衝撃を吸収させるようにしておけば、下降動作を緩和させることができる。   In the invention which concerns on Claim 6, the 2nd slide mechanism is provided in the floor via the shock absorber which absorbs the impact of an up-down direction. For example, when the lock of the second slide mechanism is released, the second slide mechanism may be rapidly lowered by its own weight. In this case, if the shock is absorbed by the shock absorber, the lowering operation can be eased.

請求項7に係る発明では、第1スライド機構に、上下方向に高さ表示用の目盛りと、この目盛りを指し示す指示部材が設けられている。目盛りを合わせることで、手動によるワークの位置調整を正確、且つ、容易に行うことができる。   In the invention which concerns on Claim 7, the scale for a height display in the up-down direction and the indicating member which points to this scale are provided in the 1st slide mechanism. By aligning the scales, manual position adjustment of the workpiece can be performed accurately and easily.

請求項8に係る発明では、ワークは貫通穴を有し、ワーク支持機構は、貫通穴の周面を押すことでワークを支持する複数のクランプ爪を備えている。ワークの内側を支持するので、ワークの外側の計測を迅速に行うことができる。   In the invention which concerns on Claim 8, a workpiece | work has a through-hole and the workpiece | work support mechanism is provided with the some clamp nail | claw which supports a workpiece | work by pushing the surrounding surface of a through-hole. Since the inside of the workpiece is supported, measurement outside the workpiece can be performed quickly.

請求項9に係る発明では、センサー部は、複数個で構成されている。1回の操作で複数個のワークを計測するので、検査の効率を向上させることができる。   In the invention which concerns on Claim 9, the sensor part is comprised with two or more. Since a plurality of workpieces are measured in one operation, the inspection efficiency can be improved.

本発明に係るワーク硬度計測装置の構成図である。It is a block diagram of the workpiece hardness measuring apparatus which concerns on this invention. 図1の2矢視図である。FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow 2 in FIG. 1. 図2の3−3線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2. ショックアブソーバを説明する図である。It is a figure explaining a shock absorber. ワーク支持機構を説明する図である。It is a figure explaining a workpiece support mechanism. センサー回転機構を説明する図である。It is a figure explaining a sensor rotation mechanism. センサー部の拡大図である。It is an enlarged view of a sensor part. 図7の8線断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line 8 in FIG. 7. 図7の9線断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line 9 of FIG. 7. ワーク硬度計測装置の作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of a workpiece hardness measuring apparatus. 本発明の別実施例に係るワーク硬度計測装置の構成図である。It is a block diagram of the workpiece hardness measuring apparatus which concerns on another Example of this invention. 従来の技術の基本原理を説明する図である。It is a figure explaining the basic principle of the prior art.

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.

先ず、本発明の実施例1を図面に基づいて説明する。
図1に示されるように、ワーク硬度計測装置10は、床11と、この床11に絶縁ゴム12を介して支持されているベースプレート13と、このベースプレート13に設けられワーク14の軸廻りに回転する回転軸15を備えている回転機構16と、回転軸15に設けられワーク14を支持するワーク支持機構17と、このワーク支持機構17で支持されたワーク14に臨むように設けられワーク14の表面近傍の硬度を検出するセンサー部18と、このセンサー部18で検出された情報を取得して硬度に換算する硬度換算部21と、この換算された情報を表示記録する表示記録部22と、ベースプレート13にL字支持部材23を介して設けられセンサー部18をワーク14に進退するセンサー進退機構24とからなる。
First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the workpiece hardness measuring apparatus 10 includes a floor 11, a base plate 13 supported on the floor 11 via an insulating rubber 12, and a shaft 14 provided on the base plate 13 and rotated around the axis of the workpiece 14. A rotating mechanism 16 having a rotating shaft 15, a workpiece supporting mechanism 17 provided on the rotating shaft 15 for supporting the workpiece 14, and a workpiece 14 provided to face the workpiece 14 supported by the workpiece supporting mechanism 17. A sensor unit 18 that detects the hardness in the vicinity of the surface; a hardness conversion unit 21 that acquires information detected by the sensor unit 18 and converts it into hardness; a display recording unit 22 that displays and records the converted information; A sensor advance / retreat mechanism 24 is provided on the base plate 13 via an L-shaped support member 23 and advances / retreats the sensor unit 18 with respect to the work 14.

図2に示されるように、ワーク14をワーク14の軸に沿って移動させる第1スライド機構25と、ワーク14をセンサー部18に向かって移動させる第2スライド機構26とからなる2つのスライド機構を介して回転機構16がベースプレート13に設けられている。   As shown in FIG. 2, two slide mechanisms including a first slide mechanism 25 that moves the workpiece 14 along the axis of the workpiece 14 and a second slide mechanism 26 that moves the workpiece 14 toward the sensor unit 18. A rotation mechanism 16 is provided on the base plate 13 via the.

第1スライド機構25は、ベースプレート13に設けられている縦板27と、この縦板27に設けられている2本の縦レール28、28と、この縦レール28、28にスライド自在に設けられている縦スライダー29、29と、縦スライダ29、29ーに設けられている縦移動プレート31とからなる。   The first slide mechanism 25 is slidably provided on the vertical plate 27 provided on the base plate 13, the two vertical rails 28 and 28 provided on the vertical plate 27, and the vertical rails 28 and 28. Vertical sliders 29 and 29, and a vertical movement plate 31 provided on the vertical sliders 29 and 29-.

第2スライド機構26は、縦移動プレート31に設けられている横板32と、この横板32に設けられている2本の横レール33、33と、この横レール33、33にスライド自在に設けられている横スライダー34、34と、これらの横スライダー34、34に設けられている横移動プレート35とからなる。   The second slide mechanism 26 is slidable on the horizontal plate 32 provided on the vertical movement plate 31, the two horizontal rails 33, 33 provided on the horizontal plate 32, and the horizontal rails 33, 33. It comprises horizontal sliders 34 and 34 provided, and a horizontal movement plate 35 provided on these horizontal sliders 34 and 34.

図1に戻って、第2スライド機構26は、床11に上下方向の衝撃を吸収するショックアブソーバ36を介して設けられている。
また、センサー部18とセンサー進退機構24との間に、ワーク14の軸に直交する軸廻りに回転するセンサー回転機構41が介在している。センサー進退機構24の進退スライダー42に固定部材43が設けられ、この固定部材43にセンサー回転機構41が設けられている。
Returning to FIG. 1, the second slide mechanism 26 is provided on the floor 11 via a shock absorber 36 that absorbs a vertical impact.
A sensor rotating mechanism 41 that rotates about an axis orthogonal to the axis of the workpiece 14 is interposed between the sensor unit 18 and the sensor advance / retreat mechanism 24. A fixed member 43 is provided on the advance / retreat slider 42 of the sensor advance / retreat mechanism 24, and a sensor rotation mechanism 41 is provided on the fixed member 43.

また、符号44は、交流電源を示す。交流電源44で励磁コイル(詳細後述)を印加する。また、符号45は、回転機構16、ワーク支持機構17及びセンサー進退機構24を制御する制御部である。   Reference numeral 44 denotes an AC power source. An exciting coil (detailed later) is applied by an AC power supply 44. Reference numeral 45 denotes a control unit that controls the rotation mechanism 16, the work support mechanism 17, and the sensor advance / retreat mechanism 24.

図2に戻って、第1スライド機構25の縦板27が固定されているベースプレート13に、上下方向に高さ表示用の目盛り46が設けられている。横板32に目盛り46を指し示す指示部材47が設けられている。   Returning to FIG. 2, a scale 46 for height display is provided in the vertical direction on the base plate 13 to which the vertical plate 27 of the first slide mechanism 25 is fixed. An indication member 47 that points to the scale 46 is provided on the horizontal plate 32.

第2スライダー26には、横移動プレート35の移動をロックする横ロックレバー48が設けられている。横移動プレート35にボルト49を介して、回転機構16が設けられている。   The second slider 26 is provided with a lateral lock lever 48 that locks the movement of the lateral movement plate 35. A rotation mechanism 16 is provided on the lateral movement plate 35 via bolts 49.

図3に示されるように、第1スライド機構25には、縦板27に設けられている支持板51、51と、この支持板51、51の上端に設けられているハンドル支持部材52と、ハンドル支持部材に回転自在に支持されているハンドル53と、このハンドル53に接続されている長ねじ54と、縦移動プレート31に設けられ長ねじ54に噛み合っているナット部55と、ハンドル53をロックするハンドルロックレバー56とが備えられている。
ハンドルロックレバー56を開くことで、ハンドル53を回し、縦移動プレート31を上下に移動させることができる。ハンドルロックレバー56を閉めることで、バンドル53をロックし、縦移動プレート31を固定することができる。
As shown in FIG. 3, the first slide mechanism 25 includes support plates 51, 51 provided on the vertical plate 27, a handle support member 52 provided on the upper ends of the support plates 51, 51, A handle 53 rotatably supported by the handle support member, a long screw 54 connected to the handle 53, a nut portion 55 provided on the longitudinal movement plate 31 and meshing with the long screw 54, and the handle 53 A handle lock lever 56 for locking is provided.
By opening the handle lock lever 56, the handle 53 can be turned to move the vertical movement plate 31 up and down. By closing the handle lock lever 56, the bundle 53 can be locked and the longitudinally moving plate 31 can be fixed.

図4に示されるように、ショックアブソーバ36は、横板32にボルト57、57を介して固定されている固定板58と、この固定板58の上部に設けられている揺動部材61と、この揺動部材61に接続されているロッド62と、ロッド62に接続されているピストン63と、このピストン63に設けられている穴64と、床11にボルト65を介して固定されピストン63を摺動自在に収納するシリンダ66と、このシリンダ66内のオイル67とからなる。   As shown in FIG. 4, the shock absorber 36 includes a fixed plate 58 fixed to the lateral plate 32 via bolts 57, 57, and a swinging member 61 provided on the upper portion of the fixed plate 58, A rod 62 connected to the swinging member 61, a piston 63 connected to the rod 62, a hole 64 provided in the piston 63, and the piston 63 fixed to the floor 11 via a bolt 65. It comprises a cylinder 66 that is slidably housed, and an oil 67 in the cylinder 66.

なお、ショックアブソーバ36は、上述した構成に限定されず、圧縮ばねで支える構成等、第2スライド機構(図1、符号26)等を支えてワーク(図1、符号14)の上下移動を無理なく実施させるものであれば、他の構成であっても差し支えない。   The shock absorber 36 is not limited to the above-described configuration, and cannot support the vertical movement of the work (FIG. 1, reference numeral 14) by supporting the second slide mechanism (FIG. 1, reference numeral 26) and the like, such as a structure supported by a compression spring. Other configurations may be used as long as they are implemented without any problems.

図5(a)に示されるように、ワークとしての歯車14は、貫通穴68を有している。ワーク支持機構17は、ハウジング71と、ハウジング71の内部に設けられているレール72、72と、これらのレール72、72にスライド自在に設けられ貫通穴68の周面を押すことで歯車14を支持する複数のクランプ爪73、73と、ハウジング71に設けられクランプ爪73、73をハウジング71の内側に付勢する圧縮ばね74、74と、クランプ爪73、73の内側に接し上昇することでクランプ爪73、73を押し開くコーン75と、このコーン75を昇降させる昇降シリンダ76とからなる。   As shown in FIG. 5A, the gear 14 as a work has a through hole 68. The work support mechanism 17 includes a housing 71, rails 72, 72 provided inside the housing 71, and is slidably provided on these rails 72, 72, and presses the peripheral surface of the through hole 68 to rotate the gear 14. A plurality of clamp claws 73, 73 to be supported, compression springs 74, 74 provided on the housing 71 urging the clamp claws 73, 73 toward the inside of the housing 71, and rising inside the clamp claws 73, 73. It comprises a cone 75 that pushes the clamp pawls 73 and 73 and an elevating cylinder 76 that moves the cone 75 up and down.

(b)は(a)のb−b線断面図であり、クランプ爪73は3個備えられている。3個のクランプ爪73により、歯車14を確実に支持することができる。
なお、クランプ爪73は、3個に限定せず、4個等、ワーク14に合わせて適切な数のクランプ爪73を設けても差し支えない。また、ワーク支持機構17は、上述の構成に限定されず、貫通穴68の周面を押すことでワーク14を支持できれば、他の一般的なクランプ機構でも差し支えない。
(B) is the bb sectional view taken on the line (a), and three clamp claws 73 are provided. The gear 14 can be reliably supported by the three clamp claws 73.
Note that the number of the clamp claws 73 is not limited to three, and an appropriate number of clamp claws 73 may be provided according to the workpiece 14 such as four. Moreover, the workpiece | work support mechanism 17 is not limited to the above-mentioned structure, If the workpiece | work 14 can be supported by pushing the surrounding surface of the through-hole 68, another common clamp mechanism may be used.

図6に示されるように、ワーク14は、はすば車である。
センサー回転機構41は、回転角度を知ることができる角度目盛り77が設けられており、はすば車14の歯すじの傾きに合わせて、矢印(1)のように回転させ、角度の設定を容易に行うことができる。
また、センサー部18とセンサー回転機構41との間に、センサー部18がはすば歯車14に接触したときの衝撃を吸収する衝撃吸収機構78が設けられている。
As shown in FIG. 6, the work 14 is a helical car.
The sensor rotation mechanism 41 is provided with an angle scale 77 that can know the rotation angle. The sensor rotation mechanism 41 is rotated as indicated by an arrow (1) in accordance with the inclination of the tooth trace of the helical wheel 14 to set the angle. It can be done easily.
An impact absorbing mechanism 78 is provided between the sensor unit 18 and the sensor rotation mechanism 41 to absorb an impact when the sensor unit 18 contacts the helical gear 14.

図7に示されるように、センサー部18は、衝撃吸収機構(図6、符号78)の先端に設けられているフォルダー81と、このフォルダー81にボルト82、82で取り付けられている略コの字状の鉄心83と、この鉄心83に設けられワークとしての歯車14に向かって延びてスライド可能にビス84で固定されている検出コイル支持体85と、この検出コイル支持体85の先端に設けられ歯車14に発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイル86と、鉄心83に設けられ歯車14を励磁する励磁コイル87と、鉄心83先端に設けられ歯車14の歯面に接触する鋼球88、89とからなる。 As shown in FIG. 7, the sensor unit 18 includes a folder 81 provided at the tip of the shock absorbing mechanism (FIG. 6, reference numeral 78), and a substantially square attached to the folder 81 with bolts 82 and 82. A character-shaped iron core 83, a detection coil support 85 provided on the iron core 83, extending toward the gear 14 as a workpiece and slidably fixed by screws 84, and provided at the tip of the detection coil support 85 A detection coil 86 for detecting a change in magnetic field due to an eddy current generated in the gear 14, an excitation coil 87 provided on the iron core 83 for exciting the gear 14, and a steel provided at the tip of the iron core 83 and in contact with the tooth surface of the gear 14. It consists of spheres 88 and 89.

図8に示されるように、検出コイル86は絶縁性に富む楔形断面形状のナイロン等の樹脂体91を介して検出コイル支持体85に支持されている。樹脂体91が楔形断面形状であるため、検出コイル86を歯車14の歯底92に接近させることができる。   As shown in FIG. 8, the detection coil 86 is supported by the detection coil support 85 via a resin body 91 such as nylon having a wedge-shaped cross section having a high insulating property. Since the resin body 91 has a wedge-shaped cross-sectional shape, the detection coil 86 can be brought close to the tooth bottom 92 of the gear 14.

図9に示されるように、鋼球88の球径は、隣り合う歯先93と歯先93との間は通過するが、歯底92に到達する前に歯面に接する外径に設定されているすなわち、接触点94、94に接触しているため、鋼球88の図左右方向及び上下方向の位置が規定される。併せて、鋼球88の中心は歯底92の中心に合致する。この結果、歯底92からの検出コイル(図8、符号86)の距離や、励磁コイル87、87の距離を一定化することができる。この結果、測定の信頼性を高めることができる。   As shown in FIG. 9, the ball diameter of the steel ball 88 is set to an outer diameter that passes between the adjacent tooth tips 93 and the tooth tips 93 but touches the tooth surface before reaching the tooth bottom 92. That is, since the contact points 94 and 94 are in contact, the positions of the steel balls 88 in the left-right direction and the up-down direction are defined. In addition, the center of the steel ball 88 matches the center of the tooth bottom 92. As a result, the distance of the detection coil (FIG. 8, reference numeral 86) from the tooth bottom 92 and the distance of the excitation coils 87, 87 can be made constant. As a result, measurement reliability can be increased.

以上の述べたワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
図10において、(a)に示すように、静止状態にあるワークとしての歯車14へ、検出コイル86を矢印(2)のように前進させる。(b)に示すように、検出コイル86に任意の歯底92を臨ませ、歯底92の硬度を測定する。終わったら、矢印(3)のように検出コイル86を後退させる。
The operation of the workpiece hardness measuring apparatus described above will be described next.
In FIG. 10, as shown to (a), the detection coil 86 is advanced to the gear 14 as a workpiece | work in a stationary state like the arrow (2). As shown in (b), an arbitrary tooth bottom 92 is made to face the detection coil 86, and the hardness of the tooth bottom 92 is measured. When finished, the detection coil 86 is moved backward as indicated by the arrow (3).

次に、(c)に示すように、歯車14を1ピッチ(歯一枚分)だけ回す(矢印(4))。すると、(d)に示すように、隣の歯底92が検出コイル86に臨む。以降、(a)に戻って作業を継続する。   Next, as shown in (c), the gear 14 is turned by one pitch (one tooth) (arrow (4)). Then, as shown in (d), the adjacent tooth bottom 92 faces the detection coil 86. Thereafter, the process returns to (a) and continues.

次に、本発明の実施例2を図面に基づいて説明する。
図11において、図1と同様の部材で構成されている部分は、符号を流用して詳細な説明は省略する。
ワーク硬度計測装置10において、センサー部18は、複数個で構成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 11, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In the workpiece hardness measuring apparatus 10, a plurality of sensor units 18 are configured.

ワーク支持機構17は、回転軸15に設けられ下段のワーク14を支持する土台治具95と、下段のワーク14の上に設けられ上段のワーク14を支持する中間治具96と、上段のワーク14の上からワーク14、14をボルト97を介して押さえる押さえ治具98とからなる。   The workpiece support mechanism 17 includes a base jig 95 that is provided on the rotary shaft 15 and supports the lower workpiece 14, an intermediate jig 96 that is provided on the lower workpiece 14 and supports the upper workpiece 14, and an upper workpiece. 14 and a holding jig 98 that holds the workpieces 14 and 14 through bolts 97 from above.

以上に述べた実施例2のワーク硬度計測装置の作用を次に述べる。
2つのワーク14、14をワーク支持機構17にセットし、2つのセンサー部18、18で同時に2つのワーク14、14を計測する。
この結果、ワーク1個あたりの計測時間を短縮することでき、作業効率を向上することができる。
The operation of the workpiece hardness measuring apparatus of the second embodiment described above will be described next.
The two workpieces 14 and 14 are set on the workpiece support mechanism 17, and the two workpieces 14 and 14 are simultaneously measured by the two sensor units 18 and 18.
As a result, the measurement time per work can be shortened, and work efficiency can be improved.

尚、本発明のワーク硬度計測装置は、実施の形態では歯車に適用したが、軸にも適用可能であり、表面処理が施された部材であれば、一般の機械部品に適用することは差し支えない。   Although the workpiece hardness measuring device of the present invention is applied to a gear in the embodiment, it can also be applied to a shaft and can be applied to general machine parts as long as it is a surface-treated member. Absent.

本発明のワーク硬度計測装置は、歯車に好適である。   The workpiece hardness measuring device of the present invention is suitable for a gear.

10…ワーク硬度計測装置、11…床、13…ベースプレート、14…ワーク(歯車、はすば歯車)、15…回転軸、16…回転機構、17…ワーク支持機構、18…センサー部、22…表示記録部、24…センサー進退機構、25…第1スライド機構、26…第2スライド機構、36…ショックアブソーバ、41…センサー回転機構、46…目盛り、47…指示部材、63…貫通穴、73…クランプ爪、83…鉄心、85…検出コイル支持体、86…検出コイル、87…励磁コイル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Work hardness measuring apparatus, 11 ... Floor, 13 ... Base plate, 14 ... Workpiece (gear, helical gear), 15 ... Rotating shaft, 16 ... Rotation mechanism, 17 ... Work support mechanism, 18 ... Sensor part, 22 ... Display recording unit, 24 ... sensor advance / retreat mechanism, 25 ... first slide mechanism, 26 ... second slide mechanism, 36 ... shock absorber, 41 ... sensor rotation mechanism, 46 ... scale, 47 ... indicating member, 63 ... through hole, 73 ... Clamp claw, 83 ... Iron core, 85 ... Detection coil support, 86 ... Detection coil, 87 ... Excitation coil.

Claims (9)

ベースプレートに設けられワークの軸廻りに回転する回転軸を備えている回転機構と、
前記回転軸に設けられ前記ワークを支持するワーク支持機構と、
このワーク支持機構で支持されたワークに臨むように設けられ前記ワークの表面近傍の硬度を検出するセンサー部と、
このセンサー部で検出された情報を表示記録する表示記録部と、
前記ベースプレートに設けられ前記センサー部を前記ワークに進退するセンサー進退機構と、からなることを特徴とするワーク硬度計測装置。
A rotation mechanism provided on the base plate and provided with a rotation shaft that rotates around the workpiece axis;
A workpiece support mechanism provided on the rotating shaft and supporting the workpiece;
A sensor unit that is provided to face the workpiece supported by the workpiece support mechanism and detects the hardness in the vicinity of the surface of the workpiece;
A display recording unit for displaying and recording information detected by the sensor unit;
A workpiece hardness measuring apparatus, comprising: a sensor advance / retreat mechanism provided on the base plate for advancing / retreating the sensor portion with respect to the workpiece.
前記センサー部は、前記ワークに対向する略コの字形状の鉄心と、
この鉄心に設けられ前記ワークに向かって延びており先端が楔形断面形状を呈する検出コイル支持体と、
この検出コイル支持体の先端に設けられ前記ワークに発生する渦電流による磁界の変化を検出する検出コイルと、
前記鉄心に設けられ前記ワークを励磁する励磁コイルと、からなることを特徴とする請求項1記載のワーク硬度計測装置。
The sensor unit is a substantially U-shaped iron core facing the workpiece;
A detection coil support provided on the iron core, extending toward the workpiece and having a wedge-shaped cross-section at the tip;
A detection coil provided at the tip of the detection coil support for detecting a change in magnetic field due to an eddy current generated in the workpiece;
The work hardness measuring apparatus according to claim 1, further comprising an exciting coil provided on the iron core and exciting the work.
前記ワークは、はすば歯車であることを特徴とする請求項2記載のワーク硬度計測装置。   The workpiece hardness measuring apparatus according to claim 2, wherein the workpiece is a helical gear. 前記センサー部と前記センサー進退機構との間に、前記ワークの軸に直交する軸廻りに回転するセンサー回転機構を介在させたことを特徴とする請求項1記載のワーク硬度計測装置。   2. The workpiece hardness measuring apparatus according to claim 1, wherein a sensor rotation mechanism that rotates about an axis orthogonal to the axis of the workpiece is interposed between the sensor unit and the sensor advance / retreat mechanism. 前記ワークを前記ワークの軸に沿って移動させる第1スライド機構と、前記ワークを前記センサー部に向かって移動させる第2スライド機構とからなる2つのスライド機構を介して前記回転機構が前記ベースプレートに設けられていることを特徴とする請求項1記載のワーク硬度計測装置。   The rotation mechanism is attached to the base plate via two slide mechanisms including a first slide mechanism that moves the workpiece along the axis of the workpiece and a second slide mechanism that moves the workpiece toward the sensor unit. The workpiece hardness measuring device according to claim 1, wherein the workpiece hardness measuring device is provided. 前記ベースプレートは床に支持されており、前記第2スライド機構は、前記床に上下方向の衝撃を吸収するショックアブソーバを介して設けられていることを特徴とする請求項5記載のワーク硬度計測装置。   6. The workpiece hardness measuring apparatus according to claim 5, wherein the base plate is supported by a floor, and the second slide mechanism is provided via a shock absorber that absorbs an impact in the vertical direction on the floor. . 前記第1スライド機構に、上下方向に高さ表示用の目盛りと、この目盛りを指し示す指示部材が設けられていることを特徴とする請求項5又は請求項6記載のワーク硬度計測装置。   The workpiece hardness measuring apparatus according to claim 5 or 6, wherein a scale for displaying height in the vertical direction and an indicating member pointing to the scale are provided on the first slide mechanism. 前記ワークは貫通穴を有し、前記ワーク支持機構は、前記貫通穴の周面を押すことで前記ワークを支持する複数のクランプ爪を備えていることを特徴とする請求項1記載のワーク硬度計測装置。   The workpiece hardness according to claim 1, wherein the workpiece has a through hole, and the workpiece support mechanism includes a plurality of clamp claws that support the workpiece by pressing a peripheral surface of the through hole. Measuring device. 前記センサー部は、複数個で構成されていることを特徴とする請求項1記載のワーク硬度計測装置。   The workpiece hardness measuring apparatus according to claim 1, wherein the sensor unit includes a plurality of sensors.
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