JP2015197412A - 真円度測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る真円度測定方法は、ステータコアの周方向に沿ってティース端面の変位を連続的に測定する測定工程(a)と、m値以上の範囲の変位測定値に基づくフィッティング関数f(θ)を算出する算出工程(b)と、m値よりも小さい変位測定値を、フィッティング関数f(θ)を適用して求まる補正値に補正する補正工程(c)とを含む。本発明の真円度測定方法によれば、ティース端面の変位を連続的に測定するため、測定を高速で行うことができる。また、スロットで測定された変位測定値を、当該スロットに隣接するティース端面で測定された変位測定値に合わせて、適切な補正値に補正することができる。このため、正確な真円度を高速で測定することができる。
【選択図】図8
Description
測定工程では、測定手段によって、ワークの周方向に沿って、ワークの軸心に対する壁部の変位を連続的に測定する。
算出工程では、測定工程で測定された変位測定値のうち、所定範囲内の変位測定値と、当該変位測定値を測定した測定位置とに基づくフィッティング関数を算出する。
補正工程では、測定工程で測定された変位のうち、所定範囲外の変位を、フィッティング関数に当該変位の測定位置を適用して求まる補正値に補正する。
また、算出工程および補正工程では、ワークの周方向に凹凸が存在する場合を想定した上で、凹凸部分で測定された変位測定値を除外するように所定の測定範囲を設定可能である。よって、算出工程によれば、所定の測定範囲の変位測定値に基づいてフィッティング関数を算出できる。また、補正工程によれば、フィッティング関数を利用して、所定の測定範囲外の変位測定値を適切な補正値に補正することができる。
したがって、本発明の真円度測定方法によれば、周面に凹凸が存在するワークであっても正確な真円度を高速で測定することができる。
図1および図2に示すように、ステータコア1は、ティース形状がプレスされた積層シート10が螺旋状に積層されることにより構成された円筒状の積層体であり、径方向内側に向かって延びる複数(本実施形態では64個)のティース11を有している。周方向に隣り合うティース11の間には、コイルを挿通させるためのスロット13が存在する。本実施形態では、ステータコア1の内側に面するティース11の端面(以下、ティース端面12と称する)がステータコア1の円周状の壁部を形成しており、ステータコア1の内周の真円度とは、ティース端面12を連続させることによって描かれる仮想円の真円度を意味する。
S11では、変位センサ2が、測定開始点Psから測定終了点Peまで軸方向に所定範囲rを移動しながら、ティース端面12の軸方向の変位を連続的に測定する(図3参照)。このとき、所定範囲rは、軸方向において少なくともティース端面12とそれを挟む2つの凹部14とを含むように設定されている。
S12では、測定位置Xn、Xn+1について、測定位置Xnで測定された変位Ynと、測定位置Xn+1で測定された変位Yn+1とが、以下の式(1)を満たすか否かを判断する。
Yn+1−Yn>K ・・・式(1)
なお、初期設定はn=0、X0=0μm(測定開始点Ps)である。また、測定位置Xnと測定位置Xn+1との差分ΔXは、凹部14の軸方向の幅w(図3参照)よりも十分小さい値である。また、所定値Kは、凹部14の径方向の深さd(図3参照)に基づいて、変位Ynが凹部14の測定データであることが判別可能な値である。
S14では、引き続き、測定位置Xn、Xn+1について、測定位置Xnで測定された変位Ynと、測定位置Xn+1で測定された変位Yn+1とが、以下の式(2)を満たすか否かを判断する。なお、1回目のS14では、n=a+1である。
Yn−Yn+1>K ・・・式(2)
S16では、以下の式(3)によって、以降の真円度測定フローの測定位置Xcを算出し、記憶する。
(Xb−Xa)/2=Xc ・・・式(3)
以上により、測定位置算出フローが実施される。その後、変位センサ2は、算出された測定位置Xcに移動する。
S21では、サーボモータがステータコア1を380度回転させる。このステータコア1の回転中、変位センサ2はティース端面12の周方向の変位を連続的に測定する。
θn=θn-1+Δθ ・・・(3)
なお、nは1からNまでの整数であり、初期設定はn=1、θ0=0度である。Δθは、特に限定されないが、例えば0.1度など、1つのティース端面12が占める角度よりも小さいことが好ましい。
Yn=Yn-1 ・・・(4)
Yn=Yn ・・・(5)
θn=θn-1+Δθ ・・・(6)
変位Ynが測定範囲外であると判断した場合(S30:YES)に移行するS31では、変位Ynがスロット13の測定データであると判定し、以下の式(7)により変位Ynを補正する。そして、補正後の変位Ynを判定データとして記憶する。これにより、スロット13の測定データは補正される。
Yn=f(θn)・・・(7)
Yn=Yn ・・・(8)
以上により、真円度の測定処理を終了する。
(1)本実施形態の真円度測定方法では、S21において非接触式の変位センサ2によって変位測定を行っている。このため、スロット13によるジャンピング等は発生せず、複数のティース端面12の変位を周方向に測定することが容易である。また、S21では、ステータコア1を回転させながら連続的に変位を測定しているため、測定を高速に行うことができる。
S24およびS30では、ステータコア1のスロット13で測定された変位を除外し、ティース端面12で測定された変位測定値を含むように、所定の測定範囲が設定されている。このため、S28では、ティース端面12で測定された変位測定値を用いて、適切なフィッティング関数を算出できる。また、S34では、スロット13で測定された変位測定値を、当該スロット13に隣接するティース端面12の変位測定値に合わせて、適切な補正値に補正することができる。
したがって、本実施形態の真円度測定方法によれば、多数のスロット13を有するステータコア1であっても、その内周の真円度を高速かつ高精度に測定することができる。
このような測定位置算出処理を行うことにより、続いて行う真円度測定処理では、凹部14ではなく、ティース端面12を確実に測定することができる。これにより、真円度をより高精度に測定することができる。
上述ではシートを螺旋状に積層したステータコア1の内周の真円度を測定する場合について説明しているが、本発明は、環状の薄板を複数枚積層して形成された積層ステータコアを測定する場合にも好適に適用できる。
例えば、本発明の真円度計測方法は、ワークとして円筒形状の軸部材の真円度を測定することもできる。この場合、本実施形態の変位センサ2を軸部材の径方向外側に配置し、サーボモータが軸部材を回転させている間、変位センサ2が軸部材の外周面の変位を連続的に測定してもよい。このような場合にも、高速かつ高精度に真円度を測定することができる。
11 ・・・ティース
12 ・・・ティース端面(壁部)
13 ・・・スロット
14 ・・・凹部
2 ・・・変位センサ(測定手段)
Claims (4)
- 外壁または内壁の少なくとも一方に円周状の壁部を有するワーク(1)の真円度を非接触式の測定手段(2)によって測定する方法であって、
前記測定手段によって、前記ワークの周方向に沿って、前記ワークの軸心に対する前記壁部(12)の変位を連続的に測定する測定工程(S21)と、
前記測定工程で測定された変位測定値(Yn)のうちの所定の測定範囲に収まる内の変位測定値と、当該変位測定値を測定した測定位置(θn)とに基づいて、フィッティング関数(f(θ))を算出する算出工程(S23〜S28)と、
前記測定工程で測定された変位測定値のうちの前記測定範囲を外れる変位測定値を、当該変位測定値の測定位置に前記フィッティング関数を適用して得られる補正値(f(θn))に補正する補正工程(S29〜S33)と、
を含むことを特徴とする真円度測定方法。 - 前記ワークは軸方向に複数の凹部(14)を有しており、
前記測定手段によって、前記ワークの軸方向に沿って、前記ワークの軸心に対する前記壁部の変位を連続的に測定する軸方向測定工程(S11)と、
前記軸方向測定工程で測定された変位測定値に基づいて、隣り合う前記凹部の位置(Xa、Xb)の間の中間位置を算出し、軸方向における真円度測定位置(Xc)とする測定位置算出工程(S12〜S16)と、
をさらに含み、
前記測定工程は、前記真円度測定位置において行われること
を特徴とする請求項1に記載の真円度測定方法。 - 前記ワークはステータコアであり、当該ステータコアの内径の真円度を測定することを特徴とする請求項1または2に記載の真円度測定方法。
- 前記ステータコアは、環状の板を複数枚積層され、又は、シートが螺旋状に積層されて形成された積層ステータコアであることを特徴とする請求項3に記載の真円度測定方法。
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