JP2018080994A - Crank shaft shape measuring machine, and crank shaft shape measuring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クランクシャフト形状測定機およびクランクシャフト形状測定方法に関する。 The present invention relates to a crankshaft shape measuring machine and a crankshaft shape measuring method.
クランクシャフトは、エンジンに組み込まれて使用されるため、回転不釣り合い量があると、エンジン回転時に振動が生じる等の問題が発生する。このため、クランクシャフトの回転不釣り合い量を抑えることが必要である。 Since the crankshaft is used by being incorporated in an engine, if there is a rotational unbalance amount, problems such as vibrations occur during engine rotation. For this reason, it is necessary to suppress the amount of unbalanced rotation of the crankshaft.
クランクシャフトの回転不釣り合い量を抑えるには、加工前の素材クランクシャフトの状態において完成品状態で最適バランスとなる中心線を算出し、算出された中心線上に素材クランクシャフトの加工基準となるセンタ穴を形成することが重要である。 In order to reduce the amount of unbalanced rotation of the crankshaft, a center line that is optimally balanced in the finished product state in the state of the material crankshaft before processing is calculated, and the center that is the processing reference for the material crankshaft is calculated on the calculated centerline. It is important to form a hole.
ここで、クランクシャフトの中心線は、素材クランクシャフトのうち各カウンタウェイトの外形形状を示す形状データに基づいて決定される(特許文献1参照)。各カウンタウェイトの外形形状は、非接触変位計によって取得される。 Here, the center line of the crankshaft is determined based on shape data indicating the outer shape of each counterweight in the material crankshaft (see Patent Document 1). The outer shape of each counterweight is acquired by a non-contact displacement meter.
長手方向における非接触変位計の測定位置は、NCプログラムによって決められているため、各カウンタウェイトの長手位置が素材クランクシャフトごとにずれていると、非接触変位計の測定位置がずれてしまうため、各カウンタウェイトの外形形状を精度良く測定することができない。 Since the measurement position of the non-contact displacement meter in the longitudinal direction is determined by the NC program, if the longitudinal position of each counterweight is deviated for each material crankshaft, the measurement position of the non-contact displacement meter is deviated. The outer shape of each counterweight cannot be measured with high accuracy.
本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、素材クランクシャフトのうち各カウンタウェイトの外形形状を精度良く測定可能なクランクシャフト形状測定機およびクランクシャフト形状測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a crankshaft shape measuring machine and a crankshaft shape measuring method capable of accurately measuring the outer shape of each counterweight in a material crankshaft. And
本発明に係るクランクシャフト形状測定機は、複数のカウンタウェイトを有する素材クランクシャフトの両端部を把持する一対のチャック装置と、素材クランクシャフトの外形形状を測定する非接触変位計と、非接触変位計を制御する制御部とを備える。制御部は、ずれ量算出部と、補正量算出部と、NCプログラム修正部と、非接触変位計制御部とを有する。ずれ量算出部は、一対のチャック装置によって把持された素材クランクシャフトの長手方向における実中心と、素材クランクシャフトの設計データ上の長手方向における設計中心との、長手方向におけるずれ量を算出する。補正量算出部は、算出されたずれ量に基づいて、複数のカウンタウェイトそれぞれについて、非接触変位計の測定位置の補正量を算出する。NCプログラム修正部は、非接触変位計の動作を制御するためのNCプログラムを、算出された補正量に基づいて修正する。非接触変位計制御部は、修正されたNCプログラムに基づいて、素材クランクシャフトのうち複数のカウンタウェイトそれぞれの外形形状を測定するよう非接触変位計の動作を制御する。 A crankshaft shape measuring machine according to the present invention includes a pair of chuck devices that grip both ends of a material crankshaft having a plurality of counterweights, a noncontact displacement meter that measures the outer shape of the material crankshaft, and a noncontact displacement And a control unit for controlling the meter. The control unit includes a deviation amount calculation unit, a correction amount calculation unit, an NC program correction unit, and a non-contact displacement meter control unit. The deviation amount calculation unit calculates the deviation amount in the longitudinal direction between the actual center in the longitudinal direction of the material crankshaft gripped by the pair of chuck devices and the design center in the longitudinal direction on the design data of the material crankshaft. The correction amount calculation unit calculates the correction amount of the measurement position of the non-contact displacement meter for each of the plurality of counter weights based on the calculated deviation amount. The NC program correcting unit corrects the NC program for controlling the operation of the non-contact displacement meter based on the calculated correction amount. The non-contact displacement meter control unit controls the operation of the non-contact displacement meter so as to measure the outer shape of each of the plurality of counterweights in the material crankshaft based on the modified NC program.
本発明によれば、素材クランクシャフトのうち各カウンタウェイトの外形形状を精度良く測定可能なクランクシャフト形状測定機およびクランクシャフト形状測定方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the crankshaft shape measuring machine and crankshaft shape measuring method which can measure the external shape of each counterweight among raw material crankshafts accurately can be provided.
1.第1実施形態
(素材クランクシャフト1)
まず、第1実施形態に係るクランクシャフト形状測定機100の測定対象である素材状態のクランクシャフト1(以下、「素材クランクシャフト1」という。)について説明する。以下においては、直列4気筒エンジン用の素材クランクシャフト1について説明するが、使用対象のエンジン形式はこれに限られるものではない。
1. First embodiment (Material crankshaft 1)
First, the material crankshaft 1 (hereinafter referred to as “
図1は、素材クランクシャフト1の外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view of the
素材クランクシャフト1は、メインジャーナルJ(J1〜J5)と、ピンジャーナルP(P1〜P4)と、カウンタウェイトCW(CW1〜CW8)とを有する。素材クランクシャフト1では、長手方向(Z軸方向)に、メインジャーナルJ1、カウンタウェイトCW1、ピンジャーナルP1、カウンタウェイトCW2、メインジャーナルJ2、カウンタウェイトCW3、ピンジャーナルP2、カウンタウェイトCW4、メインジャーナルJ3、カウンタウェイトCW5、ピンジャーナルP3、カウンタウェイトCW6、メインジャーナルJ4、カウンタウェイトCW7、ピンジャーナルP4、カウンタウェイトCW8、メインジャーナルJ5の順に並んでいる。
The
素材クランクシャフト1は、例えば、鋳型を用いた鋳造によって、あるいは、鍛造型を用いた鍛造によって製作される。このような素材クランクシャフト1では、長手方向におけるカウンタウェイトCW1〜CW8の位置は、素材クランクシャフト1ごとに僅かにずれている。そのため、後述するように、第1実施形態に係るクランクシャフト形状測定機100では、カウンタウェイトCW1〜CW8の外形形状を測定する位置が素材クランクシャフト1ごとに修正される。
The
(クランクシャフト形状測定機100)
図2は、第1実施形態に係るクランクシャフト形状測定機100の構成を示す側面図である。図3は、第1チャック装置10の正面図である。
(Crankshaft shape measuring machine 100)
FIG. 2 is a side view showing the configuration of the crankshaft
クランクシャフト形状測定機100は、第1チャック装置10、第2チャック装置20、長手クランプ装置30、位相クランプ装置35、非接触変位計40及び制御部50を備える。
The crankshaft
第1チャック装置10と第2チャック装置20は、素材クランクシャフト1の両端部を把持する。
The
第1チャック装置10は、第1本体部11、一対の第1受け部12及び第1回転チャック部13を有する。第1本体部11は、中心軸CLを中心として回転可能である。一対の第1受け部12と第1回転チャック部13は、第1本体部11に取り付けられる。ローダ(不図示)から素材クランクシャフト1が投入されると、素材クランクシャフト1のメインジャーナルJ1が一対の第1受け部12上に配置される。一対の第1受け部12は、メインジャーナルJ1を下方から支持する。第1回転チャック部13は、中心軸CLに平行な軸AXを中心として回転可能である。第1回転チャック部13の回転動作は、後述する制御部50によって制御される。第1回転チャック部13は、素材クランクシャフト1が一対の第1受け部12上に配置され、後述する長手クランプ装置30及び位相クランプ装置35によって素材クランクシャフト1が位置決めされた後に、メインジャーナルJ1を上方からチャックする。これによって、素材クランクシャフト1の一端部が、第1チャック装置10によって把持される。
The
第2チャック装置20は、第2本体部21、一対の第2受け部22及び第2回転チャック部23を有する。一対の第2受け部22と第2回転チャック部23は、第2本体部21に取り付けられる。ローダから素材クランクシャフト1が投入されると、素材クランクシャフト1のメインジャーナルJ5が一対の第2受け部22上に配置される。一対の第2受け部22は、メインジャーナルJ5を下方から支持する。第2回転チャック部23は、中心軸CLに平行な軸(不図示)を中心として回転可能である。第2回転チャック部23の回転動作は、制御部50によって制御される。第2回転チャック部23は、素材クランクシャフト1が一対の第2受け部22上に配置され、長手クランプ装置30及び位相クランプ装置35によって素材クランクシャフト1が位置決めされた後に、メインジャーナルJ5を上方からチャックする。これによって、素材クランクシャフト1の他端部が、第2チャック装置20によって把持される。
The
長手クランプ装置30は、素材クランクシャフト1の長手方向における位置(以下、「長手位置」という。)を決める。長手クランプ装置30は、第1クランパ31、第2クランパ32及び基部33を有する。第1クランパ31と第2クランパ32は、長手方向において移動可能に基部33に支持される。素材クランクシャフト1が一対の第1受け部12及び一対の第2受け部22上に配置されると、第1クランパ31がカウンタウェイトCW4に当接されるとともに、第2クランパ32がカウンタウェイトCW5に当接される。第1クランパ31と第2クランパ32のクランプ動作は、制御部50によって制御される。
The
位相クランプ装置35は、中心軸CLを中心とする周方向における素材クランクシャフト1の位置(以下、「位相位置」という。)を決める。位相クランプ装置35は、長手方向に垂直な径方向に移動可能に設けられる。本実施形態では、位相クランプ装置35がピンジャーナルP4と当接することによって、素材クランクシャフト1の位相位置が決まる。
The
非接触変位計40は、素材クランクシャフト1の外形形状を測定する。非接触変位計40としては、例えば、レーザ変位計、赤外線変位計、LED式変位センサなどが用いられる。非接触変位計40は、中心軸CLに沿って配置されたレール41に取り付けられる。非接触変位計40は、長手方向に沿って左右に移動可能である。非接触変位計40の測定動作は、制御部50によって制御される。
The
制御部50は、第1チャック装置10、第2チャック装置20、長手クランプ装置30、位相クランプ装置35及び非接触変位計40それぞれの動作を制御する。
The
図4は、制御部50の構成を示すブロック図である。図5は、制御部50によるクランクシャフト形状測定動作を説明するためのフローチャートである。制御部50は、長手クランプ制御部51a、位相クランプ制御部51b、チャック制御部52、非接触変位計制御部53、ずれ量算出部54、補正量算出部55及びNCプログラム修正部56を有する。以下、図5のフローチャートに従って、制御部50の機能について説明する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the
ステップS1において、素材クランクシャフト1が投入されると、位相クランプ制御部51bは、位相クランプ装置35によって、周方向において素材クランクシャフト1を位置決め(位相クランプ)する。
In step S1, when the
ステップS2において、長手クランプ制御部51aは、長手クランプ装置30によって、長手方向において素材クランクシャフト1を位置決め(長手クランプ)する。この際、第1クランパ31がカウンタウェイトCW4に当接されるとともに、第2クランパ32がカウンタウェイトCW5に当接される。
In step S <b> 2, the longitudinal clamp control unit 51 a positions the
ステップS3において、チャック制御部52は、第1チャック装置10と第2チャック装置20によって、素材クランクシャフト1の両端部を把持する。
In step S <b> 3, the chuck control unit 52 grips both ends of the
ステップS4において、長手クランプ制御部51aは、長手クランプ装置30を退避(長手アンクランプ)させる。 In step S4, the longitudinal clamp controller 51a retracts the longitudinal clamp device 30 (longitudinal unclamping).
ステップS5において、位相クランプ制御部51bは、位相クランプ装置35を退避(位相アンクランプ)させる。
In step S5, the phase
ステップS6において、チャック制御部52は、素材クランクシャフト1を適宜回転させながら、非接触変位計制御部53は、非接触変位計40を長手方向に移動させる。これによって、素材クランクシャフト1の全長に亘る外形形状を示す測定データが取得される。図6は、素材クランクシャフト1の外形形状を示す模式図である。
In step S <b> 6, the chuck controller 52 moves the
ステップS7において、ずれ量算出部54は、図6に示すように、素材クランクシャフト1の全長に亘る外形形状を示す測定データのうち、長手方向に垂直な径方向におけるX座標値が閾値TH以上である測定データを抽出することによって、第1乃至第4領域R1〜R4の外形形状を示す測定データを取得する。第1領域R1には、カウンタウェイトCW1とピンジャーナルP1とカウンタウェイトCW2とが含まれる。第2領域R2には、カウンタウェイトCW3とピンジャーナルP2とカウンタウェイトCW4とが含まれる。第3領域R3には、カウンタウェイトCW5とピンジャーナルP3とカウンタウェイトCW6とが含まれる。第4領域R4には、カウンタウェイトCW7とピンジャーナルP4とカウンタウェイトCW8とが含まれる。図7は、第1乃至第4領域R1〜R4の外形形状を示す模式図である。図7には、第1乃至第4領域R1〜R4の設計データ上の外形形状である設計形状が実線で図示されている。
In step S7, as shown in FIG. 6, the deviation amount calculation unit 54 has the X coordinate value in the radial direction perpendicular to the longitudinal direction of the measurement data indicating the outer shape over the entire length of the
ステップS8において、ずれ量算出部54は、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれについて、外形形状を設計形状にベストフィットさせることによって、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれの長手方向におけるプロファイル誤差αを取得する。外形形状を設計形状にベストフィットさせるには、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれの外形形状を上下左右方向に移動させて、移動後の形状に対応する各座標と、その各座標に対応する設計形状の各座標とのZ軸座標値の二乗誤差の和が最小になる位置を検出する手法(いわゆる、最小二乗法)を用いることができる。図7の表では、第1チャック装置10側をプラス(+)とし、第2チャック装置20側をマイナス(−)として、プロファイル誤差αが例示されている。
In step S <b> 8, the shift amount calculation unit 54 performs the best fit of the outer shape to the design shape for each of the first to fourth regions R <b> 1 to R <b> 4, so that the profile in the longitudinal direction of each of the first to fourth regions R <b> 1 to R <b> 4. Get the error α. To best fit the outer shape to the design shape, move the outer shape of each of the first to fourth regions R1 to R4 in the vertical and horizontal directions, and correspond to the coordinates after the movement and the coordinates. A method (so-called least square method) for detecting a position where the sum of the square errors of the Z-axis coordinate values with the coordinates of the design shape to be minimized can be used. In the table of FIG. 7, the profile error α is exemplified with the
ステップS9において、ずれ量算出部54は、ステップS1で長手クランプ装置30が接触していた第2領域R2と第3領域R3の外形形状に基づいて、素材クランクシャフト1の長手方向における実中心Rcと、素材クランクシャフト1の設計データ上の長手方向における設計中心Dcとの、長手方向における「ずれ量β」を算出する。具体的には、ずれ量βは、第2領域R2のプロファイル誤差αと第3領域R3のプロファイル誤差αとの算術平均値である。図7の表では、第2領域R2のプロファイル誤差αが−0.2であり、第3領域R3のプロファイル誤差αが+0.3であるため、ずれ量βは+0.05である。なお、素材クランクシャフト1の実中心Rcとは、第1チャック装置10と第2チャック装置20とによって両端が把持された状態における、素材クランクシャフト1の長手方向の機械的な中心である。
In step S9, the deviation amount calculation unit 54 determines the actual center Rc in the longitudinal direction of the
ステップS10において、補正量算出部55は、算出されたずれ量βに基づいて、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれについて、非接触変位計40の測定位置の補正量γを算出する。具体的に、補正量γは、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれのプロファイル誤差αからずれ量βを引いた値である。図7の表では、第1チャック装置10側をプラス(+)とし、第2チャック装置20側をマイナス(−)として、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれにおける補正量γが示されている。
In step S10, the correction
ステップS11において、NCプログラム修正部56は、非接触変位計40の動作を制御するためのNCプログラムを、算出された補正量γに基づいて修正する。図8は、NCプログラムに規定された非接触変位計40の動作条件の一部である。NCプログラム修正部56は、図8に示される(♯101)に第1領域R1の補正量γを指定することによって、第1領域R1に含まれるカウンタウェイトCW1及びカウンタウェイトCW2それぞれにおける非接触変位計40の測定位置が修正される。同様に、NCプログラム修正部56は、第2乃至第4領域R2〜R4それぞれの補正量γをNCプログラム内の所定位置に指定することによって、カウンタウェイトCW3〜CW8における非接触変位計40の測定位置が修正される。
In step S11, the NC
ステップS12において、非接触変位計制御部53は、修正されたNCプログラムに基づいて、素材クランクシャフト1のうちカウンタウェイトCW1〜CW8それぞれの外形形状を測定するよう非接触変位計40を制御する。この際、非接触変位計40の長手方向における測定位置がカウンタウェイトCWごとに修正されているため、カウンタウェイトCW1〜CW8それぞれの外形形状が精度良く測定される。
In step S12, the non-contact displacement
2.第2実施形態
次に、第2実施形態に係るクランクシャフト形状測定機101について説明する。第1実施形態に係るクランクシャフト形状測定機100との相違点は、実中心Rcと設計中心Dcとの「ずれ量β」を算出する手法にある。以下においては、第1実施形態との相違点について主に説明する。
2. Second Embodiment Next, a crankshaft shape measuring machine 101 according to a second embodiment will be described. The difference from the crankshaft
図9は、制御部50の構成を示すブロック図である。図10は、制御部50によるクランクシャフト形状測定動作を説明するためのフローチャートである。制御部50は、長手クランプ制御部51a、位相クランプ制御部51b、チャック制御部52、非接触変位計制御部53、ずれ量算出部54、補正量算出部55及びNCプログラム修正部56を有する。以下、図10のフローチャートに従って、制御部50の機能について説明する。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the
ステップS21において、素材クランクシャフト1が投入されると、位相クランプ制御部51bは、位相クランプ装置35によって、周方向において素材クランクシャフト1を位置決めする。
In step S21, when the
ステップS22において、長手クランプ制御部51aは、長手クランプ装置30によって、長手方向において素材クランクシャフト1を位置決めする。この際、第1クランパ31がカウンタウェイトCW4に当接されるとともに、第2クランパ32がカウンタウェイトCW5に当接される。
In step S <b> 22, the longitudinal clamp controller 51 a positions the
ステップS23において、チャック制御部52は、第1チャック装置10と第2チャック装置20によって、素材クランクシャフト1の両端部を把持する。
In step S <b> 23, the chuck control unit 52 grips both end portions of the
ステップS24において、長手クランプ制御部51aは、長手クランプ装置30を退避させる。
In step S24, the longitudinal clamp controller 51a retracts the
ステップS25において、位相クランプ制御部51bは、位相クランプ装置35を退避させる。
In step S25, the
ステップS26では、図11に示すように、チャック制御部52は、素材クランクシャフト1を適宜回転させながら、非接触変位計制御部53は、非接触変位計40を長手方向に移動させる。これによって、素材クランクシャフト1の全長に亘る外形形状と、第1及び第2チャック装置10,20の外形形状とを示す測定データが取得される。図12は、素材クランクシャフト1と第1及び第2チャック装置10,20との外形形状を示す模式図である。
In step S26, as shown in FIG. 11, the chuck controller 52 rotates the
ステップS27において、ずれ量算出部54は、素材クランクシャフト1と第1及び第2チャック装置10,20との外形形状を示す測定データのうち、X座標値が閾値TH以上である測定データを抽出することによって、第1乃至第4領域R1〜R4の外形形状と、第1及び第2チャック装置10,20それぞれの外形形状とを示す測定データを取得する。図13は、第1乃至第4領域R1〜R4の外形形状と、第1及び第2チャック装置10,20それぞれの外形形状とを示す模式図である。図13には、第1乃至第4領域R1〜R4と第1及び第2チャック装置10,20との設計データ上の外形形状である設計形状が実線で図示されている。
In step S <b> 27, the deviation amount calculation unit 54 extracts measurement data having an X coordinate value equal to or greater than a threshold value TH from measurement data indicating the outer shapes of the
ステップS28において、ずれ量算出部54は、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれについて、外形形状を設計形状にベストフィットさせることによって、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれの長手方向におけるプロファイル誤差αを取得する。 In step S <b> 28, the shift amount calculation unit 54 performs the best fit of the outer shape to the design shape for each of the first to fourth regions R <b> 1 to R <b> 4, thereby creating a profile in the longitudinal direction of each of the first to fourth regions R <b> 1 to R <b> 4. Get the error α.
ステップS29において、ずれ量算出部54は、第1及び第2チャック装置10,20それぞれについて、外形形状を設計形状にベストフィットさせることによって、第1及び第2チャック装置10,20それぞれにおける長手方向のプロファイル誤差αを取得する。
In step S <b> 29, the deviation amount calculation unit 54 makes the outer shape of each of the first and
ステップS30において、ずれ量算出部54は、第1及び第2チャック装置10,20の外形形状に基づいて、素材クランクシャフト1の長手方向における実中心Rcと、素材クランクシャフト1の設計データ上の長手方向における設計中心Dcとの、長手方向における「ずれ量β」を算出する。具体的には、ずれ量βは、第1チャック装置10プロファイル誤差αと第2チャック装置20のプロファイル誤差αとの算術平均値である。図13の表では、第1チャック装置10プロファイル誤差αが+0.1であり、第2チャック装置20のプロファイル誤差αが−0.3であるため、ずれ量βは−0.1である。
In step S <b> 30, the deviation amount calculation unit 54 determines the actual center Rc in the longitudinal direction of the
ステップS31において、補正量算出部55は、算出されたずれ量βに基づいて、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれについて、非接触変位計40の測定位置の補正量γを算出する。具体的に、補正量γは、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれのプロファイル誤差αからずれ量βを引いた値である。
In step S31, the correction
ステップS32において、NCプログラム修正部56は、非接触変位計40の動作を制御するためのNCプログラムを、算出された補正量γに基づいて修正する(図7参照)。
In step S32, the NC
ステップS33において、非接触変位計制御部53は、修正されたNCプログラムに基づいて、素材クランクシャフト1のうちカウンタウェイトCW1〜CW8それぞれの外形形状を測定するよう非接触変位計40を制御する。この際、非接触変位計40の長手方向における測定位置がカウンタウェイトCWごとに修正されているため、カウンタウェイトCW1〜CW8それぞれの外形形状が精度良く測定される。
In step S33, the non-contact
(他の実施形態)
上記第1及び第2実施形態において、クランクシャフト形状測定機100は、回転チャック式の第1チャック装置10及び第2チャック装置20を備えることとしたが、これらに代えて自動求芯式のチャック装置を備えていてもよい。
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the crankshaft
上記第1及び第2実施形態では特に触れていないが、第1チャック装置10及び第2チャック装置20の少なくとも一方は、長手方向において移動可能であってもよい。この場合には、様々な長さの素材クランクシャフト1に対応可能となる。
Although not particularly mentioned in the first and second embodiments, at least one of the
上記第1及び第2実施形態では、第1乃至第4領域R1〜R4の外形形状を設計形状にベストフィットさせることによって、第1乃至第4領域R1〜R4それぞれの長手方向におけるプロファイル誤差αを取得することとしたが、第1乃至第4領域R1〜R4に代えて、カウンタウェイトCW1〜CW8それぞれの外形形状を設計形状にベストフィットさせることとしてもよい。ただし、第1乃至第4領域R1〜R4のように、平坦なピンジャーナルを含む領域を一単位とした方が精度良くベストフィットさせることができる。 In the first and second embodiments, the profile error α in the longitudinal direction of each of the first to fourth regions R1 to R4 is obtained by best fitting the outer shape of the first to fourth regions R1 to R4 to the design shape. However, instead of the first to fourth regions R1 to R4, the outer shapes of the counterweights CW1 to CW8 may be best fit to the design shape. However, as in the first to fourth regions R1 to R4, it is possible to achieve a best fit with accuracy by using a region including a flat pin journal as one unit.
上記第2実施形態において、クランクシャフト形状測定機100は、長手クランプ装置30を備えていなくてもよい。この場合、長手クランプ装置30の摩耗によって実中心Rcがずれてしまうことを回避できるため、カウンタウェイトCW1〜CW8の外形形状をより精度良く測定することができる。
In the second embodiment, the crankshaft
上記第2実施形態において、クランクシャフト形状測定機100は、位相クランプ装置35を備えていなくてもよい。この場合には、構成部材を少なくすることができるため、クランクシャフト形状測定機100の構成をより簡素にすることができる。
In the second embodiment, the crankshaft
1 素材クランクシャフト
10 第1チャック装置
20 第2チャック装置
30 長手クランプ装置
35 位相クランプ装置
40 非接触変位計
50 制御部
51 クランプ制御部
52 チャック制御部
53 非接触変位計制御部
54 ずれ量算出部
55 補正量算出部
56 NCプログラム修正部
100 クランクシャフト形状測定機
Rc 実中心
Dc 設計中心
α プロファイル誤差
β ずれ量
γ 補正量
1
Claims (6)
前記素材クランクシャフトの外形形状を測定する非接触変位計と、
前記非接触変位計を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記一対のチャック装置によって把持された前記素材クランクシャフトの長手方向における実中心と、前記素材クランクシャフトの設計データ上の長手方向における設計中心との、長手方向におけるずれ量を算出するずれ量算出部と、
算出された前記ずれ量に基づいて、前記複数のカウンタウェイトそれぞれについて、前記非接触変位計の測定位置の補正量を算出する補正量算出部と、
前記非接触変位計の動作を制御するためのNCプログラムを、算出された前記補正量に基づいて修正するNCプログラム修正部と、
修正された前記NCプログラムに基づいて、前記素材クランクシャフトのうち前記複数のカウンタウェイトそれぞれの外形形状を測定するよう前記非接触変位計の動作を制御する非接触変位計制御部と、
を有する、
クランクシャフト形状測定機。 A pair of chuck devices for gripping both ends of a material crankshaft having a plurality of counterweights;
A non-contact displacement meter for measuring the outer shape of the material crankshaft;
A control unit for controlling the non-contact displacement meter;
With
The controller is
A deviation amount calculation unit for calculating a deviation amount in the longitudinal direction between the actual center in the longitudinal direction of the material crankshaft gripped by the pair of chuck devices and the design center in the longitudinal direction on the design data of the material crankshaft. When,
A correction amount calculation unit that calculates a correction amount of the measurement position of the non-contact displacement meter for each of the plurality of counter weights based on the calculated shift amount;
An NC program correction unit for correcting an NC program for controlling the operation of the non-contact displacement meter based on the calculated correction amount;
Based on the modified NC program, a non-contact displacement meter control unit that controls the operation of the non-contact displacement meter so as to measure the outer shape of each of the plurality of counterweights of the material crankshaft;
Having
Crankshaft shape measuring machine.
前記ずれ量算出部は、前記複数のカウンタウェイトのうち前記長手クランプ装置が接触する2つのカウンタウェイトを含む2つ以上のカウンタウェイトの外形形状に基づいて、前記素材クランクシャフトの前記ずれ量を算出する、
請求項1に記載のクランクシャフト形状測定機。 A longitudinal clamping device for positioning the material crankshaft in the longitudinal direction;
The deviation amount calculation unit calculates the deviation amount of the material crankshaft based on the outer shape of two or more counterweights including two counterweights that are in contact with the longitudinal clamp device among the plurality of counterweights. To
The crankshaft shape measuring machine according to claim 1.
請求項1に記載のクランクシャフト形状測定機。 The deviation amount calculation unit calculates the deviation amount of the material crankshaft based on an outer shape of the pair of chuck devices.
The crankshaft shape measuring machine according to claim 1.
前記一対のチャック装置によって把持された前記素材クランクシャフトの長手方向における実中心と、前記素材クランクシャフトの設計データ上の長手方向における設計中心との、長手方向におけるずれ量を算出する工程と、
算出された前記ずれ量に基づいて、前記複数のカウンタウェイトそれぞれについて、非接触変位計の測定位置の補正量を算出する工程と、
算出された前記補正量に基づいて、前記非接触変位計の動作を制御するためのNCプログラムを修正する工程と、
修正された前記NCプログラムに基づいて、前記素材クランクシャフトのうち前記複数のカウンタウェイトそれぞれの外形形状を測定するよう前記非接触変位計の動作を制御する工程と、
を備えるクランクシャフト形状測定方法。 Gripping both ends of a material crankshaft having a plurality of counterweights with a pair of chuck devices;
Calculating an amount of deviation in the longitudinal direction between the actual center in the longitudinal direction of the material crankshaft gripped by the pair of chuck devices and the design center in the longitudinal direction on the design data of the material crankshaft;
Calculating a correction amount of a measurement position of a non-contact displacement meter for each of the plurality of counterweights based on the calculated deviation amount;
Modifying an NC program for controlling the operation of the non-contact displacement meter based on the calculated correction amount;
Controlling the operation of the non-contact displacement meter to measure the outer shape of each of the plurality of counterweights of the material crankshaft based on the modified NC program;
A crankshaft shape measuring method comprising:
前記素材クランクシャフトの前記実中心は、前記複数のカウンタウェイトのうち前記長手クランプ装置が接触する2つのカウンタウェイトを含む2つ以上のカウンタウェイトの外形形状に基づいて算出される、
請求項4に記載のクランクシャフト形状測定方法。 Before the step of gripping the material crankshaft, comprising a step of positioning the material crankshaft by a longitudinal clamp device in the longitudinal direction,
The actual center of the material crankshaft is calculated based on an outer shape of two or more counterweights including two counterweights with which the longitudinal clamp device contacts among the plurality of counterweights.
The crankshaft shape measuring method according to claim 4.
請求項4に記載のクランクシャフト形状測定方法。 The actual center of the material crankshaft is calculated based on the outer shape of the pair of chuck devices.
The crankshaft shape measuring method according to claim 4.
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